Perpustakaan Digital ITB

Navigasi kendaraan otonom cukup bergantung pada deteksi garis pemandu jalan, namun keandalannya sering terganggu oleh perubahan pencahayaan dinamis. Kondisi ini menyebabkan eksposur kamera tidak tepat, yang menghasilkan citra terlalu gelap atau terang sehingga menurunkan kontras dan detail visual objek. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang, mengimplementasikan, dan mengevaluasi sistem kontrol eksposur untuk modul kamera digital. Sistem ini mengintegrasikan kontrol umpan balik dan umpan maju guna menstabilkan kecerahan citra secara aktif, sehingga kualitas citra terjaga dan keandalan deteksi garis dapat dipertahankan. Metodologi penelitian dimulai dengan karakterisasi hubungan antara kecepatan rana kamera, kecerahan citra, dan kontras citra untuk menentukan nilai referensi kecerahan optimal pada nilai 125. Selanjutnya, dirancang sistem kontrol terintegrasi pada platform Raspberry Pi. Kontrol umpan balik menggunakan pengontrol Proporsional (P) berdasarkan analisis kecerahan citra aktual untuk koreksi galat, sementara kontrol umpan maju bersifat proaktif dengan memanfaatkan sensor cahaya eksternal untuk mengantisipasi perubahan pencahayaan. Pada sistem kontrol terintegrasi diterapkannya pengondisian dengan diberikannya fungsi keadaan sehingga membuat kontrol umpan maju hanya aktif pada kondisi tertentu. Efektivitas sistem diuji dalam tiga skenario: tanpa kontrol, dengan kontrol umpan balik saja, dan dengan sistem kontrol terintegrasi dengan fungsi keadaan, pada kondisi pencahayaan yang berubah secara beraturan dan acak. Performa dievaluasi menggunakan metrik kestabilan kontrol dan metrik deteksi garis (IoU, Presisi, dan Recall). Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem kontrol terintegrasi dengan fungsi keadaan memiliki performa baik. Sistem ini mampu menjaga kestabilan kecerahan citra secara signifikan lebih baik daripada kontrol umpan balik saja, terutama dalam menghadapi fluktuasi pencahayaan yang drastis. Pada uji deteksi i garis di bawah pencahayaan acak, sistem terintegrasi berhasil mempertahankan nilai IoU rerata sebesar 46,48% dan presisi 67,86% dengan simpangan baku yang rendah. Performa ini jauh melampaui sistem dengan kontrol umpan balik saja. Disimpulkan bahwa integrasi kontrol umpan balik dan umpan maju secara efektif menstabilkan eksposur kamera, yang secara langsung meningkatkan ketahanan dan keandalan algoritma deteksi garis pemandu jalan untuk aplikasi kendaraan otonom.