142 SENASPRO 2017 | Seminar Nasional dan Gelar Produk
METODE OTOMATIS PENEMUAN BENTUK PARASIT THEILERIA PADA
DARAH SAPI MENGGUNAKAN ACTIVE CONTOUR MODEL
Eka Dwi Nurcahya1, Andy Triyanto Pujo raharjo2.
1
Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Ponorogo 2
Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Ponorogo
Alamat Korespondensi : Jl.Budi Utomo no.10, Ponorogo, Telp/Fax (0352) 481124/(0352)461796 E-mail: 1)[email protected] / [email protected], 2)[email protected].
Abstrak
Indonesia adalah negara dengan konsumsi daging yang inggi sekaligus penghasil daging. Kebutuhan dan kesediaan daging diindonesia masih belum berimbang dikarenakan kematian hewan ternak dibeberapa daerah peternakan di Indonesia. Salah satu penyebab kematian ternak adalah terjangkitnya darah ternak oleh beberapa parasite. Salah satu parasite yang menjangkit pada ternak adalah parasite Theileria sp. Parasite tidak bisa dilihat secara kasat mata akan tetapi harus menggunakan mikroskop. Dari pengamatan ternyata tidak mudah untuk mengenali parasite walaupun telah menggunakan mikroskop. Sebabnya adalah kemampuan dan pengalaman pengamat sangat menentukan. Untuk mempermudah dan meningkatkan akurasi pemeriksaan maka diperlukan sebuah aplikasi atau alat yang dapat membantu pengamat untuk bisa langsung mengenali parasite tersebut. Hasil dari pengamatan parasite dapat disimpan dalam bentuk file image digital jika menggunakan kamera optilab yang dipasang pada mikroskop. File image digital ini dapat diolah dengan ilmu pengolahan citra digital untuk menemukan bentuk parasite tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode Active Contour Model (ACM). Penerapan metode ACM yang didahului dengan normalisasi data berhasil menemukan bentuk parasite Theileria sp. Dengan penemuan metode ini diharapkan dapat diterapkan pada laboratorium-laboratorium untuk menemukan parasite Theileria sp pada darah hewan ternak sapi.
Kata kunci: Active Contour, Citra Digital, Parasit, Theileria sp.. 1. PENDAHULUAN
Konsumsi daging sangat tinggi di Indonesia. Tingginya permintaan daging di masyarakat tidak diimbangi dengan produksi yang tinggi pula. Pemerintah menggalakkan sistem petrnakan skala rumahan untuk menyokong jumlah produksi daging sapi nasional (1). Jumlah peternakan skala yang rumah tangga yang meningkat harus didukung kontrol yang ketat tentang kesehatan hewan. Beberapa kasus kematian sapi terjadi karena terjangkit parasite darah. Cukup sulit untuk mengenali gejala sakit yang disebabkan oleh terjangkitnya darah oleh parasite. Parasite darah dapat diketahui dengan pemeriksaan laboratorium. Parasite darah dapat dilihat hanya dengan mikroskop. Tindakan pemeriksaan dengan mikroskop memerlukan keahlian yang terlatih dan berpengalaman dikarenakan parasite darah cukup sulit dikenali. Dengan sulitnya pengamatan maka diperlukan sebuah aplikasi atau metode memanfaatkan keilmuan Teknologi Informasi untuk memudahkan pemeriksaan. Dari perkembangan yang sudah ada mikroskop telah dilengkapi dengan kamera yang dapat memotret hasil pengindraan. Hasil dari pemotretan dapat disimpan dalam bentuk citra digital dan disimpan dalam bentuk file. File citra digital dapat diolah menggunakan ilmu pengolahan citra digital (image
processing). Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan metode pencarian otomatis
bentuk-bentuk parasite. Dalam artikel ini pembahasan khusus pada objek parasite Theileria sp pada darah sapi. Dengan ditemukan metode yang dapat bekerja secara otomatis akan sangat memudahkan petugas laboroatorium dalam mengidentifikasi penyakit atau penyeban kematian sapi.
Parasite Theileria adalah menurut derajat patogenitasnya dibagi atas Theileria sp. yang patogen dan Theleria sp. yang non patogen. Jenis Theleria sp. yang patogen pada sapi adalah
Seminar Nasional dan Gelar Produk | SENASPRO 2017 143 Theileria annulata, Theileria bovis, Theileria laurenct dan Theileria parva. Menurut soulsby bentuk Theileria sp. dalam eritrosit yang paling menonjol adalah bentuk batang yang memiliki ukuran kira-kira 1,5 – 2,0 X 0,5 – 1,0 µm. Bentuk lain yang umumnya dijumpai pada eritrosit adalah bundar, oval dan dapat juga berbentuk koma (2).
Pengolahan citra digital adalah salah satu ilmu yang diajarkan dibidang komputer. Ilmu ini mempelajari pengolahan file gambar atau citra dengan tujuan mendapatkan informasi dari gambar. Ilmu ini telah menghasilkan banyak kontribusi dibidang medis, cyber forensic, bahkan dibidang pertanian modern. Active Contour Model menurut zhang dalam permata adalah adalah mengembangkan kurva dengan dibatasi kendala kendala untuk mengektraksi obyek yang diinginkan, Berdasarkan kendalanya. Zhang menuturkan Active Contour Model (ACM) bisa dikategorikan menjadi dua tipe: edgebased models dan region-based models. Salah satu metode edge-based yang paling populer adalah model Geodesic Active Contours (GAC), yang memanfaatkan gradien citra untuk membangun sebuah Edge Stopping Function (ESF) untuk menghentikan perkembangan kontur pada batasan objek (3). Active contour merupakan metode segmentasi menggunakan kurva tertutup yang dapat bergerak melebar ataupun meneyempit (4). Active contour melebar atau menyempit dipengaruhi oleh energi internal dan external.Energy internal dirumuskan sebagai berikut:
/2 ) ( 2 2 int s s s s E
s
ss (1)
2
G
s
E
eks
(2) Energy ekternal dan internal di masukkan dalam formula ACM :
1 0 1 0 ints
ds
E
s
ds
E
E
eks
(3)Dimana nilai α(s) dan β(s) menentukan pergerakan meresap dan mendatar mendekati objek yang dituju. Energi eksternal yang membatasi pergerakan dengan G adalah objek yang membatasi pergerakan. Berdasar penelitian sebelumnya metode active contour dapat diterapkan untuk segmentasi citra sel darah (3).
Pada penelitian ini dilakukan konversi citra dari histogram warna RGB ke HSV untuk mengurangi banyaknya warna. Langkah pertama adalah mengurangi warna biru untuk mengurangi ketajaman warna objek. Langkah kedua mengubah background menjadi warna grayscale untuk menonjolkan bentuk parasitnya, langkah ketiga merubah gambar menjadi black and white atau menjadi citra biner. Langkah terakhir yaitu menerapkan ACM untuk menemukan bentuk parasite. 2. METODE
Tahapan dari metode pada pencarian otomatis pada parasite darah theleria sp dengan Active
Contour Model adalah sebagai berikut :
Gambar 1. Bagan tahapan penelitian,
Pengumpulan data Preprocessing data Pemrosesan data
Validasi Hasil Tidak Valid
Valid Selesai
144 SENASPRO 2017 | Seminar Nasional dan Gelar Produk
Pengumpulan data dilakukan di laboratorium-laboratorium parasite yang dipunyai oleh Universitas atau instansi-instansi yang berkaitan dengan peternakan dan kesehatan hewan. Kenyataan dilapangan hanya laboratorium universitas yang mempunyai peralatan yang baik dan data valid tentang parasite darah. Peralatan yang digunakan untuk pengambilan data adalah mikroskop yang telah dilengkapi dengan kamera optilab.
Gambar 2. Hasil pencitraan mikroskop dengan kamera optilab
Tahap kedua adalah tahap pengolahan data. Pengolahan data menggunakan software matlab versi 7.10.0 R2010a untuk mengoalah data yang telah didapatkan. Tahapan pengolahan data dapat dilihat pada flowchart gambar 3.
Seminar Nasional dan Gelar Produk | SENASPRO 2017 145 Data yang diperoleh merupakan citra digital dengan histogram warna Red Green Blue (RGB). Warna RGB masih sangat tajam dan memiliki batas yang jelas antar warna sehingga tidak maksimal jika dikenakan metode ACM. Metode yang dilakukan adalah mengkonversi ke histogram HSV agar dapat mengurangi warna-warna yang tidak diinginkan dan merubah background menjadi
grayscale. Untuk tahap penelitian ini agar lebih mudah pada penerapan Active Contour maka di citra
terakhir di konversi ke histogram warna Black and white (BW). Langkah terakhir adalah menerapkan
Active Contour Model pada data yang telah siap dengan iterasi yang disesuiakan mulai 1000 sampai
dengan 2000 sesuai detail objek. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengambilan data dilakukan di laboratorium parasitology Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Airlangga Surabaya menggunakan mikroskop yang sudah dilengkapi dengan Optilab untuk memotret citra yangada pada kaca preparat hasil yang didapatkan seperti pada gambar 2. Metode yang telah didapatkan dioperasikan dengan Matlab versi 7.10.0 R2010a pada komputer dengan spesifikasi intel® Core ™ i3 CPU 2,3 GHz. Uji coba hanya pada prasit darah Theleria sp dengan ukuran gambar 256x256 pixel. Dari hasil pengolahan maka didapatkan runtutan citra seperti pada gambar 4.
(a) (b) (c) Gambar 4. (a) Gambar Asli (b) Gambar background grayscale (c) Gambar Biner
Pada gambar (a) merupakan citra asli dari mikroskop yang mempunyai histogram warna RGB, warna yang ada pada citra asli sangat komplek maka harus di homogenkan dengan memfilter beberapa wana seperti warna biru. Untuk menonjolkan bentuk parasite maka background dirubah menjadi grayscale, kediua filter tersebut dilakukan dengan mengkonversi citra RGB ke citra HSV dari HSV dihilangkan warna biru dan merubah menjadi graysacale. Hasil dari penerapan ACM pada warna grayscale ternyata masih belum maksimal seperti pada gambar 5.
Gambar 5. Hasil ACM pada warna Grayscale
Pada gambar 5 ternyata ACM sudah mampu sampai pada parasite akan tetapi juga tertahan pada sel darah. Ini dikarenakan parameter ACM Masih Mengenali warna sel darah sebagai pembatas. Untuk meningkatkan hasil ACM agar lebih maksimal maka digunakan citra hasil konversi ketiga yaitu ke citra biner atau BW. Hasil dari penerapan ACM pada citra Biner seperti pada Gambar 6.
146 SENASPRO 2017 | Seminar Nasional dan Gelar Produk Gambar 6. Hasil ACM pada citra Biner
Iterasi yang digunakan untuk menemukan objek parasite dalam peneltian ini adalah 2000 iterasi dengan parameter size = 50. Dengan metode filterisasi yang lebih baik diharapkan nantinya dengan iterasi yang lebih sedikit dan konversi histogram warna yang tidak banyak akan lebih cepat penemuan bentuk. Kendala lain dalam peneltian ini data yang didapatkan pada pengambilan data juga tidak banyak karena hasil pemeriksaan dilapangan tidak ada standar operasi dengan penyimpanan secara digital.
4. KESIMPULAN
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Metode ACM sementara masih dapat pengidentifikasi bentuk parasite Theleria sp. pada citra biner.
2. Metode ACM belum sempurna untuk mengidentifikasi bentuk parasite theleria sp pada citra grayscale
3. Penelitian akan dilanjutkan dengan memaksimalkan metode ACM pada citra yang lebih heterogen
4. Harapan adanya bank data digital pada dinas atau instansi kesehatan hewan sebagai pusat rujukan data dibidang bioteknologi atau biomedic.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Kementan. Outlook Komoditas Pertanian Subsektor Peternakan Daging Sapi. Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Sekretariat Jenderal Kementerian Pertanian; 2015. [2]. Nasution AYA. PARASIT DARAH PADA TERNAK SAPI dan KAMBING DI LIMA
KECAMATAN, KOTA JAMBI. Institut Pertanian Bogor; 2007.
[3]. Permata E. PENGGUNAAN METODE ACTIVE CONTOUR UNTUK SEGMENTASI PARASIT MALARIA. Simetris. 2016;6(April):163–74.
[4]. Basyid F, Adi K, Sains F, Diponegoro U. SEGMENTASI CITRA MEDIS UNTUK PENGENALAN OBJEK KANKER MENGGUNAKAN METODE ACTIVE CONTOUR. 2014;3(3):209–16. Available from:
http://download.portalgaruda.org/article.php?article=173890&val=4710&title=SEGMENT ASI CITRA MEDIS UNTUK PENGENALAN OBJEK KANKER MENGGUNAKAN METODE ACTIVE CONTOUR
