• Tidak ada hasil yang ditemukan

Penerapan Metode Median Filtering Dan Histogram Equalization Untuk Meningkatkan Kualitas Citra Radiografi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Penerapan Metode Median Filtering Dan Histogram Equalization Untuk Meningkatkan Kualitas Citra Radiografi"

Copied!
7
0
0

Teks penuh

(1)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 254

Penerapan Metode Median Filtering Dan Histogram Equalization Untuk

Meningkatkan Kualitas Citra Radiografi

Khairul Amri Yusro, Ronda Deli Sianturi

Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer Budi Darma, Medan, Indonesia Jalan Sisingamangaraja No. 338, Simp Limun, Medan, Indonesia

Abstrak

Citra radiografi merupakan hasil dari pemotretan organ tubuh manusia melalui sinar x untuk diagnosa. Citra radiografi umumnya masih tampak kabur sehingga menyulitkan ahli medis untuk menentukan hasil diagnosanya. Misalnya saja citra yang disertai oleh derau, variasi intensitas yang kurang seragam akibat pencahayaan yang tidak merata, atau lemah dalam hal kontras sehingga obyek sulit sekali untuk dipisahkan dari latar belakangnya melalui operasi binerisasi karena terlalu banyak derau (gangguan atau distorsi dalam citra), dan lain sebagainya. Untuk itu pengolahan citra diperlukan untuk memperbaiki dari derau (noise) citra tersebut. Adapun metode untuk meningkatkan kualitas citra radiografi yaitu menggunakan metode median filtering dan histogram equalization. Metode median filtering memberikan kemampuan untuk pengurangan noise yang sangat bagus dengan memperhatikan bluring. Pada bagian tertentu Median filter juga baik untuk menghilangka salt and pepper Noise karena sifat median yang menjauhi hitam dan putih melalui tahap mengidentifikasi nilai piksel-piksel bernoise. Sedangkan histogram equalization untuk meningkatkan kontras dari citra melalui tahap perataan histogram dimana sebuah proses mengubah distribusi nilai derajat keabuan pada sebuah citra sehingga menjadi seragam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode median filtering dan histogram equalization dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas citra.

Kata kunci: Citra radiografi, Median filtering, Histogram equalization.

Abstract

Radiographic images are the result of shooting human organs through x-rays for diagnosis. Radiographic images generally still appear blurred making it difficult for medical experts to determine the diagnosis. For example, imagery accompanied by noise, uniform intensity variations due to uneven lighting, or weak in contrast so that the object is very difficult to be separated from the background through binary operations due to too much noise (disturbance or distortion in the image), and others etc. For that image processing is needed to improve from the noise (noise) of the image. The method to improve radiographic image quality is using median filtering method and histogram equalization. The median filtering method provides the ability for excellent noise reduction by observing blurring. In certain sections the Median filter is also good for salt and pepper Noise because of the median nature that away from the black and white through the stage of identifying the pixel values of be noise The histogram equalization improves the contrast of the image through the histogram leveling where a process alters the distribution of gray-level values to an image so that it becomes uniform. The results showed that median filtering method and histogram equalization can be used to improve image quality.

Keywords: Radiographic image, Median filtering, Histogram equalization.

1. PENDAHULUAN

Citra (image) merupakan istilah lain untuk gambar sebagai bentuk informasi visual yang memegang peranan penting dalam komponen multimedia. Seiring dengan perkembangan teknologi dibidang komputerisasi, teknologi pengolahan citra (image processing) telah banyak dipakai diberbagai bidang antara lain bidang kedokteran dan bidang industri hiburan. Pengolahan citra digital merupakan proses yang bertujuan untuk memanipulasi dan menganalisis citra dengan bantuan komputer. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan alternative solusi sebuah masalah dengan hasil yang lebih efisien dan akurasi yang baik, sebagai contoh untuk deteksi penyakit esteoporosis dari citra sinar-X dan untuk kompresi video.

(2)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 255

Metode median filtering memberikan kemampuan untuk pengurangan noise yang sangat bagus dengan memperhatikan bluring. Pada bagian tertentu Median filter juga baik untuk menghilangka salt and pepper Noise karena sifat median yang menjauhi hitam dan putih melalui tahap mengidentifikasi nilai piksel-piksel bernoise.

Secara umum dengan penggunaan median filter baik terhadap citra median filter original. Di blurr maupun di sharpening. Unjuk kerja median filter dapat melakukan perbaikan kualitas citra jauh lebih baik. Pada media citra yang memiliki ukuran matriks 5 x 5 dibanding media citra yng memiliki ukuran matriks 3 x 3. Selain itu diketahui bahwa selisih perbaikan PSNR yang bernilai positif akan mengurangi terjadinya noise atau mengurangi error pada citra. Histogram equalization untuk meningkatkan kontras dari citra melalui tahap perataan histogram dimana sebuah proses mengubah distribusi nilai derajat keabuan pada sebuah citra sehingga menjadi seragam.

Sebuah perangkat lunak pengolahan citra digital telah berhasil dikonstruksi. Perangkat lunak tersebut dapat melakukan peningkatan kontras citra dengan metode histogram equalization. Hasil yang diberikan oleh metode histogram equalization dapat meningkatkan kualitas citra, sehingga informasi yang ada pada citra lebih jelas terlihat. Citra tersebut dapat disimpan dengan format tertentu. Citra dalam format JPEG lebih bagus dari pada citra dalam format lainnya, karena citra dalam format tersebut umumnya tidak dimanfaatkan sehingga tidak ada informasi yang hilang. JPEG adalah pemetaan bit, artinya nilai intensitas piksel di dalam citra dipetakan ke sejumlah bit tertentu.

2. TEORITIS

2.1 Radiografi Digital

Pada radiografidigital, prinsip dasarnya sama namun layar digital menggantikan film sinar-X. Informasi pada layar dimanipulasi melalui komputer dan citra ditampilkan pada monitor. CT, MRI, dan ultrasonografi telah tersedia dalam bentuk digital, dengan diperkenalkannya radiografi film polos digital, film polos konvensional tidak akan digunakan lagi, sehingga bagian radiologi tidak akan menggunakan film sama sekali (PACS, picture

archival and communication system). Berbagai keuntungan dasar dari radiografidigital adalah:

1. Pengurangan yang signifikan terhadap pajanan radiasi.

2. Perbaikan dengan menggunakan digital mepastikan semua citra dalam kualitas yang baik. 3. Pengiriman citra antar tempat di luar bagian radiologi.

4. Terselesaikannya masalah penyimpanan yang ada pada penggunaan film konvensional. 5. Tidak ada film yang hilang.

6. Kemudahan untuk mendapatkan kembali citra sebelumnya dan laporan untuk bahan perbandingan. 7. Kemudahan pemeriksaan fisik bagi klinisi.

Gambar 1. Citra Radiografi hasil rontgen sinar-x Sumber : R.patel. 2006 : 5.

2.2 Metode Median Filter

Metode median filter merupakan filter non-linear yang dikembangkan Tukey, yang berfungsi untuk menghaluskan dan mengurangi noise atau gangguan pada citra. Dikatakan nonlinear karena cara kerja penapis ini tidak termasuk kedalam kategori operasi konvolusi. Operasi nonlinear dihitung dengan mengurutkan nilai intensitas sekelompok pixel, kemudian menggantikan nilai pixel yang diproses dengan nilai tertentu.

Filter Median merupakan order-statistics filter yang paling banyak dikenal. Cara kerja filter ini dirumuskan sebagai berikut.

f (x, y) = median {g (s,t)} (1)

Nilai asli dari piksel dilakukan dalam komputasi median. Filter median sangat populer karena, untuk tipe-tipe noise tertentu, filter ini memberikan kemampuan reduksi noise yang sangat baik, dengan blurring yang lebih sedikit dari pada linear smoothing filter untuk ukuran citra yang sama. Filter median memberikan hasil yang sangat bagus untuk citra yang terkena noise impulse bipolar dan unipolar.

(s,t)∈Sxy

(3)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 256

3. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Peningkatan kualitas citra radiografi merupakan salah satu proses dalam pengolahan citra (image processing). Perbaikan kualitas citra radiografi diperlukan karena citra yang dijadikan objek pembahasan mempunyai kualitas yang buruk, misalnya citra mengalami derau (noise) , citra terlalu terang/gelap, kabur dan sebagainya. Gangguan pada citra umumnya berupa variasi intensitas suatu pixel yang tidak berkorelasi dengan pixelpixel tetangganya. Secara visual, gangguan mudah dilihat oleh mata karena berbeda dengan pixel tetangganya. Melalui operasi prosesan awal inilah kualitas citra radiografi diperbaiki sehingga citra bisa digunakan lebih lanjut. Saltandpepper

noise disebabkan oleh kesalahan piksel-piksel (malfunction) pada sensor kamera, kesalahan penempatan memori

pada hardware, atau transmisi terjadi pada channel yang ber-noise.

Dalam tahap mengurangi salt and pepper yaitu dengan proses melakukan penghalusan citra dengan menggunakan median filtering, dimana medianfiltering digunakan untuk mengidentifikasi nilai piksel-piksel yang bernoise, dan sedangkan untuk meningkatkan kontras citra radiografi yaitu melalui tahap perataan histogram dimana sebuah proses mengubah distribusi nilai derajat keabuan pada sebuah citra sehingga menjadi seragam. Berikut ini adalah skema dari perbaikan kualitas citra radiografi dengan menggunakan metode medianfiltering

dan histogramequalization :

Gambar 2. Skema peningkatan kualitas citra

Algoritma Perhitungan Metode Histogram Equalization

Setiap citra merupakan kumpulan dari titik-titik atau gabungan dari titik-titik yang disebut juga pixel. Bernilai integer antara 0-255 yang disimpan dalam array dimana nilai-nilai tersebut bergantung pada warna citra/tingkat keabuan citra. Terdiri dari N baris dan M kolom yang disebut dengan resolusi citra dimana satuannya ppi(pixel per inchi) atau garis per inchi. Misalkan sebuah citra digital memiliki L derajat keabuan (misalnya citra dengan kuantisasi derajat keabuan 8-bit, nilai derajat keabuan dari 0-255) secara matematis dapat dihitung dengan rumus :

Hi = 𝑛

𝑛 i = 0,1,...., L=1

Dimana :

L = derajat keabuan

ni = jumlah piksel yang memiliki derajat keabuan i

n = jumlah seluruh piksel dalam citra

Pixel pada citra ditulis dengan fungsi(x,y); dimana (x,y) merupakan tingkat intensitas pada pixel.

Diketahui input citra array dari citra awal kita ambil berukuran matriks 5x5 piksel, 255 derajat keabuan dengan rentang (11,168) :

Gambar 3. Nilai citra hasil median filter

(4)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 257

Variabel M x N menunjukkan total jumlah piksel, L jumlah tingkat abu-abu, dan Pr (rj) jumlah piksel dalam

gambar masukan dengan intensitas nilai rj. Rentang nilai input dan output abu – abu berada di kisaran 0,1,2,...., L

= 1, kemudian, transformasi histogram equalization memetakkan input nilai rk (dimana k= 0,1,2,.... L-1) hingga

nilai output Sk.

k = 0, 1, 2, ..., L -1

Maka menjadi :

Sk =168 nrj

Maka didapat hasil sebagai berikut :

Tabel 4. Perhitungan histogram citra

Berikut ini adalah perhitungan matematika nilai SK-nya : Untuk derajat keabuan 11 :

Sk = 168 nrj

Sk = 168 11

Sk =168 .11

25 ∑

𝑘

𝑗=0

rj ∑ 𝑛

𝑘

𝑗=0

No rk nrj Sk

1 11 1 1 74

2 14 1 2 98

3 18 1 3 121

4 22 2 5 148

5 26 1 6 175

6 43 2 8 255

7 65 1 9 255

8 69 5 14 255

9 75 1 15 255

10 110 1 16 255

11 111 1 17 255

12 112 1 18 255

13 115 1 19 255

25 ∑

𝑘

𝑗=0

25

𝑘

𝑗=0

(5)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 258

Sk = 6.72 x 11

Sk= 73.92 = 74 (pembulatan)

Untuk derajat keabuan 14 :

Sk =168 nrj

Sk =168 14

Sk =168 .14

Sk = 6.72 x 14

Sk = 98.08 = 98 ( pembulatan)

Maka, output dari citra adalah sebagai berikut :

Gambar 3. Nilai citra hasil Median filter dan Histogram Equalization

1. Ukuran array citra tidak berubah, yakni dari array awak berukuran 5x5 dan output citra array juga 5x5. Ini berarti bahwa ukuran citra tidak berubah.

2. Nilai citra array output lebih tinggi dibanding citra array awal, ini berarti bahwa kualitas warna yang telah meningkat dan terjadi perbaikan citra.

3. Dengan meningkatnya nilai array citra maka ukuran file citra yang akan berubah, bukan format citra. berikut ini citra dari hasil medianfilter dan Histogramequalization.

Gambar 4. Citra hasil Medain filter dan Histogram Equalization (Resolusi 5 x 5 )

4.

IMPLEMENTASI

1. Form Menu Utama

Form ini adalah form menu utama. Form ini digunakan untuk menampilkan sub-sub menu. Dalam menu ini ada beberapa sub menu seperti perbaikan kualitas citra dan keluar. Adapun from tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 5. Form Menu Utama 25

𝑘

𝑗=0

25

25

𝑘

𝑗=0

(6)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 259

2. Form Perbaikan Kualiatas Citra

Form ini digunakan untuk menampilkan form dan button untuk melakukan proses perbaikan kualitas citra. Adapun form tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 6. Form perbaikan kualitas citra

3. Form Pencarian File

Form ini digunakan untuk mencari fiile gambar yang digunakan untuk melakukan proses median filter dan

histogramequalization. Sebelum menampilkan foto pada gambar normal terlebih dahulu dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Klik button browser > Pilih foto yang ditentukan > ok

2. Langkah selanjutnya pada panel citra input akan ditampilkan gambar target. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 7. Pecarian file

4. Form Input Gambar

Form ini digunakan untuk menginputkan gambar yang akan di proses untuk proses medianfilter dan histogram

equalization pada gambar. Adapun form tersebut dapat dilihat pada form dibawah ini:

Gambar 8. Form input gambar 5. Form Hasil Proses Median Filter

Form ini digunakan untuk menampilakan hasil dari proses median filter pada gambar yang diinputkan. Adapun form tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

(7)

http://ejurnal.stmik-budidarma.ac.id/index.php/jurikom |Page | 260

6. Form Hasil Proses HistogramEqualization

Form ini digunakan untuk menampilakan hasil dari proses Histogram Equalization pada gambar yang diinputkan. Adapun form tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 10. Hasil proses HistogramEqualization.

5. KESIMPULAN

Berdasarkan analisa dan pembahasan yang di lakukan maka dapat di simpulkan sebagai berikut:

1. Penerapan metode median filter dan histogram equalization dalam image enhancement (perbaikan citra), mampu membantu memperbaiki kualitas citra radiografi melalui tahap pengahalusan dan perataan nilai pixel. 2. Perbaikan kualitas citra menggunakan metode medianfilter dan histogramequalizationtergantung pada besar

atau kecilnya ukuran data citra tersebut.

3. Pengujian dengan menggunakan aplikasi MicrosoftVisualBasic 2008 dapat bekerja dengan maksimal tetapi masih membutuhkan waktu beberapa saat hingga memperlihatkan hasil proses perbaikan noise.

REFERENCES

[1] Abdul Wahab. Solichin. Pengantar Analisis Kebijaksanaan Negara, Rineka Cipta. 1990. [2] T Sutoyo, Teori Pengolahan Citra Digital. Yogyakarta: ANDI, 2009.

[3] Abdul kadir. dkk, “Teori dan Aplikasi Pengolahan Citra”, 2013.

[4] Murinto, Putra, W.P., Handayaningsih, S. 2008. “Analisis Perbandingan Histogram Equalization dan Model Logarithmic Image Processing (LIP) untuk Image Enhancement”, Volume 2, No. 2. Jurnal Informatika. Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta. [5] R.patel, “Radiologi pradip”, 2006.

[6] Nazaruddin Ahmad, 2012, “Metode Histogram Equalization untuk Perbaikan Citra Digital”, 979-26-0255-0. Jurnal Program Pasca Sarjana Magister Teknik Informatika, Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

[7] Rosa A.S – M. Salahuddin,”Rekayasa Perangkat Lunak”, 2011. [8] Iwan Binanto, Multimedia Digital, Penerbit Andi, 2010.

[9] Wahana komputer, “Ragam Aplikasi Pengolahan Image dengan Matlab”, Penerbit PT Elex Media Komputindo, 2013.

[10] I. Saputra, Mesran, N. A. Hasibuan, and R. Rahim, “Vigenere Cipher Algorithm with Grayscale Image Key Generator for Secure Text

File,” Int. J. Eng. Res. Technol., vol. 6, no. 1, pp. 266–269, 2017.

[11] M. Mesran, “APLIKASI PENGAMANAN DATA TEKS PADA CITRA BITMAP DENGAN MENERAPKAN METODE LEAST

SIGNIFICANT BIT (LSB),” Pelita Inform. Inf. dan Inform., vol. 2, no. 1, Dec. 2012.

[12] S. Aripin and H. Sunandar, “PERANCANGAN APLIKASI PERBAIKAN CITRA PADA HASIL SCREENSHOT MENGGUNAKAN

METODE INTERPOLASI LINIER,” Pelita Inform. Budi Darma, vol. Volume : 1, no. October, pp. 51–58, 2016.

[13] S. Aripin, G. L. Ginting, and N. Silalahi, “Penerapan metode retinex untuk meningkatkan kecerahan citra pada hasil screenshot,” Media Inform. Budidarma, vol. 1, no. 1, pp. 24–27, 2017.

[14] Yuhandri, S. Madenda, E. P. Wibowo, and Karmilasari, “Object Feature Extraction of Songket Image Using Chain Code Algorithm,” Int. J. Adv. Sci. Eng. Inf. Technol., vol. 7, no. 1, pp. 235–241, 2017.

[15] S. Sumijan, Y. Yuhandri, and W. Boy, “Detection and Extraction of Brain Hemorrhage on the CT-Scan Image using Hybrid Thresholding Method,” J. Comput. Sci. Inf. Technol., 2016.

Gambar

Gambar 1. Citra Radiografi hasil rontgen sinar-x
Gambar 2. Skema peningkatan kualitas citra
Tabel 4. Perhitungan histogram citra
gambar dibawah ini:
+3

Referensi

Dokumen terkait

Dengan adanya kendala tersebut dibutuhkan sebuah sistem yang mampu memberikan informasi pemesanan wisata dan perhitungan rincian biaya wisata sesuai dengan

PEMERINTAH PROVINSI JAWA TENGAH..

Bagi penyedia barang/jasa lainnya yang merasa tidak puas terhadap penetapan pemenang pelelangan ini diberi kesempatan untuk megajukan sanggahan secara tertulis

bahwa film dapat dijadikan media untuk meningkatkan pengetahuan khususnya pengetahuan keislaman seperti yang akan penulis teliti.. Pengetahuan KeIslaman tersebut penting

Hasil yang ingin dibagikan secara umum adalah munculnya data tinggi sekitar 0,02 V sampai 0,03 V untuk pertama kali LDR dikenai oleh laser, yang selanjutnya data menurun

Historan equalization adalah suatu metode yang mana terjadi perataan histogram citra, dimana distribusi nilai derajat warna pada suatu citra dibuat rata, dengan

Oleh karena itu untuk dapat terlaksana dengan baik sesuai dengan kebijakan, pengawasan dari pemerintah daerah yang berwenang mengeluarkan izin mendirikan perumahan

Penelitian ini bertujuan untuk mengumpulkan data, menganalisis data dan mengetahui tentang keikutsertaan dalam perencanaan, pengawasan, keterlibatan gotong royong dan