MIKROSKOP DIGITAL. Seminar Skripsi Juni 2017

Transkripsi

1 Seminar Skripsi Juni 0 MIKROSKOP DIGITAL Arnoldus Yansen Wego Tage¹, Syaifudin, ST. MT ²,Sumber ST. MT³ ABSTRAK Mikroskop merupakan salah satu alat penting dalam dunia laboratorium. Dengan menggunakan mikroskop kita dapat mengamati dengan jelas benda-benda yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang (kurang dari 0. mm). Cara pengamatan menggunakan mikroskop adalah dengan menempatkan benda yang akan diamati (preparat) di bawah lensa obyektif. Pengamatan benda yang dapat diamati melalui lensa okuler. Untuk mendapat pengamatan yang jelas dapat menaik-turunkan lensa obyektif dengan memutar tombol pengatur sehingga didapat hasil yang jelas. Kemajuan di bidang pengolahan citra untuk mengolah citra dalam orde mikro semakin pesat sedangkan Mikroskop konvensional memiliki beberapa keterbatasan, terutama dalam mengkonversi data analog menjadi data digital yang dapat di manfaatkan untuk identifikasi bakteri secara real time. hal ini tentunya memerlukan sebuah sistem akuisisi data secara digital dengan menggunakan mikroskop digital yang dapat dikendalikan secara otomatis. Berdasarkan dari latar belakang diatas mendorong penulis untuk melakukan penelitian tentang Mikroskop Digital. Hal tersebut dilakukan untuk memudahkan kinerja para analis medis dalam menganalisis dan mengidentifikasi bakteri dengan data secara digital. Hasil pengukuran mikroskop digital didapatkan DATA.(NILAI EROR DLL) Kata kunci : Mikroskop Digital (??) PENDAHULUAN Latar Belakang Mikroskop digital merupakan perangkat yang terdiri atas motor stepper dan Kamera digital, dimana program dibuat untuk dapat menghasilkan data secara real time. Alat mikroskop digital menyediakan kemudahan bagi pengguna dengan hasil yang akurat. Dewasa ini Kemajuan di bidang pengolahan citra untuk mengolah citra dalam orde mikro semakin pesat, hal ini tentunya memerlukan sebuah sistem akuisisi data secara digital dengan menggunakan mikroskop digital yang dapat dikendalikan secara otomatis ini tidak lepas dari mikroskop konvensional yang merupakan susunan optik mempunyai beberapa keterbatasan, terutama dalam konversi dari data analog menjadi data digital yang dapat di manfaatkan untuk identifikasi bakteri secara real time. Perkembangan pengolahan citra untuk menganalisis dan mengidentifikasi bakteri memerlukan mikroskop yang dapat mengambil data secara digital. Berdasarkan pertimbangan tersebut maka pada penelitian dilakukan modifikasi mikroskop konvensional menjadi mikroskop digital dengan beberapa modifikasi pada bagian yang penting. Sistem pencitraan mikroskop mempunyai fitur - fitur yang memudahkan pengguna. Pemeriksaan bakteri secara mikroskopis dengan menggunakan metode pewarnaan Ziehl-Neelsen stain (ZN-stain) Ziehl-Neelsen stain (ZN-stain) merupakan pemeriksaan primer yang masih digunakan di seluruh dunia termasuk di Indonesia berdasarkan rekomendasi dari

2 Seminar Skripsi Juni 0 badan kesehatan dunia (WHO). Pemeriksaan ini sangat tergantung pada keahlian sumber daya manusia dan memakan waktu pemeriksaan yang lama sehingga di negara berkembang dengan fasilitas terbatas, sedikit tenaga ahli, dan biaya tidak murah merupakan salah satu alasan sulitnya menekan pertumbuhan bakteri. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem otomatis untuk mendeteksi bakteri dari citra digital sample ZN-stain Berdasarkan latar belakang tersebut penulis mencoba membuat alat Mikroskop Digital yang sebelumnya belum pernah dibuat di Jurusan Teknik Elektromedik Poltekkes Kemenkes Surabaya dengan harapan dapat memenuhi kebutuhan tenaga kesehatan perawat maupun dokter dapat bekerja secara efektif dan efisien, untuk meminimalkan kesalahan dalam mendiagnosa suatu pasien. Batasan Masalah Agar dalam pembahasan alat ini tidak terjadi pelebaran masalah dalam penyajiannya, penulis membatasi pokokpokok batasan permasalahan yang akan dibahas, yaitu :. Jarak maksimal 0cm dari permukaan objek dan minimal cm.. kamera yang digunakan adalah kamera mikroskop digital. Menggunakan analisis telaah pustaka. Menggunakan analisis SWOT. Menggunakan analisis teknomerik Tujuan Penelitian Tujuan Umum Dibuatnya Alat Mikroskop Digital dengan bahan yang dapat tersedia dipasaran Tujuan Khusus. Membuat mekanik fokus kamera. Membuat rangkaian Driver motor Stepper. Membuat software arduino. Membuat rangkaian display citra objek. Melakukan uji fungsi alat. Melakukan analisis dengan SWOT. Melakukan analisis dengan teknometri Manfaat Penelitian Manfaat Teoritis Meningkatkan pengetahuan khususnya mahasiswa Teknik Elektromedik tentang pemanfaatan alat optik seperti kamera untuk kebutuhan laboratorium. Serta dapat mengetahui cara menganalisa suatu alat dengan menggunakan metode SWOT dan Teknometri dengan tepat. Manfaat Praktis Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat mengahasilkan suatu alat yang bernilai jual ekonomis untuk perawat atau tenaga medis lainnya sehingga dapat dimudahkan dalam meneliti suatu sampel, agar kinerja tenaga medis lebih cepat, efektif dan efisien serta meminimalkan resiko kesalahan dalam mendiagnosa suatu penyakit.. Rumusan Masalah Dapatkah dibuat mikroskop digital dengan pencitraan yang jelas?

3 Seminar Skripsi Juni 0 METODOLOGI Rancangan Mekanik Mikroskop Digital GAMBAR KERANGKA ALATMU TARUH SINI Gambar Rancangan Mekanik Mikroskop Digital Diagram Blok Sistem Gambar Blok Diagram Mikroskop Digital Ketika alat ON maka kamera dan lampu untuk pencahayaan akan otomatis hidup, kemudian sample diletakan di atas meja preparat, setelah sample pada posisinya dilakukan RUN program untuk mulai membaca data/sample dengan kamera sebagai media optiknya, hasil gambar yang didapatkan oleh kamera akan ditampilkan pada PC Saat program dimulai dengan start (RUN) program aplikasi digital mikroskop ini dijalankan, setelah melakukan proses insialisasi, kemudian kita melakukan pemilihan jarak setelah jarak dipilih kita kemudian mengatur focus, saat mengatur focus motor focus akan berputar, setelah motor berhenti terjadi pemfokusan terhadap objek atau sample citra bayangan yang diperoleh akan diolah tetapi jika tidak maka kita perlu meakukan pemfokusan objek lagi citra bayangan diolah menggunakan pengolahan citra, hasil dari pengolahan citra bisa dicapture dan menghasilkan gambar yang akan ditampilkan pada PC. HASIL PENGUKURAN DAN ANALISIS Diagram Alir Proses/Program START INISIALISASI SAMPLE PEMILIHAN JARAK PUTARAN MOTOR APAKAH OBJEK FOKUS? MOTOR BERHENTI CITRA BAYANGAN MIKROSKOP PENGOLAHAN CAPTURE GAMBAR CITRA Gambar Diagram alir mikroskop digital

4 R JP D0 D D D SpiceO r der SpiceO r der AREF JP9 JP 8 D9 D8 A A LCD A A Seminar Skripsi Juni 0 PEMBAHASAN Pembahasan Rangkaian Rangkaian Motor Stepper controller controller controller controller 9 U B B B B B B B COM ULN00A VCC C C C C C C C 0 MG MOTOR STEPPER Gambar Error! No text of specified style in document.. Rangkaian Driver Motor Stepper Rangkaian diatas berfungsi untuk mensuplly tegangan ke motor Stepper. Rangkaian Minimum Sistem Rangkaian ini adalah rangkaian mikrokontroler yang berfungsi untuk mengatur jalannya sistem. Spesifikasi yang dibutuhkan: RESET MHz Q C AREF C PF PF. Tegangan yang dibutuhkan VDC. Menggunakan IC Mikrokontroler ATmega 8 MEGA8-P IC PC(/RESET) AREF AVCC PB(XTAL/TOSC) PC0(ADC0) PC(ADC) PC(ADC) PC(ADC) PC(ADC/SDA) PC(ADC/SCL) PB(XTAL/TOSC) PD0(RXD) PD(TXD) PD(INT0) PD(INT) PD(XCK/T0) VCC PD(T) PD(AIN0) PD(AIN) RX PB0(ICP) PB(OCA) PB(SS/OCB) PB(MOSI/OC) PB(MISO) PB(SCK) TX PROGRAMMER D D D RESET JP A A A A A RX TX D D D D D D D8 D9 D0 D D D JP A0 R K SD CARD MODULE N8DO-0 D 0K R R 0 D D D D D D KONTROL Gambar Error! No text of specified style in document.. Rangkaian Minimum Sistem A0 0 K R ADC MPX SUPPLY Pembahasan Software Program pada Minimum System (arduino) Inisialisasi yang akan digunakan #define IN #define IN #define IN #define IN Penjelasan :. Define IN, IN, IN, IN berfungsi sebagai inisialisasi terhadap input motor stepper yang akan diberi logika.. PIN D,D,D,D digunakan untuk koneksi terhadap motor stepper. int Steps = 0; boolean Direction = true; unsigned long last_time; unsigned long currentmillis ; int steps_left=09; long time; bool jalanyuk=false; void setup() { Penjelasan :. Tipe data ADC, tekanan dan adcrata adalah float atau bilangan real yang memiliki desimal.. Push button (Event, New, Clear), menggunakan tipe boolean, yaitu hanya 0 atau. Modul Raspberry Pi B Spesifikasi Raspberry Pi B yang diperlukan ialah:. Membutuhkan catu daya VDC. Membutuhkan arus sebesar. A

5 Seminar Skripsi Juni 0. Membutuhkan OS Raspbian untuk mengoprasikannya Gambar. Raspberry Pi B Dalam pembuatan Vein Viewer ini menggunakan Raspberry Pi B untuk menggantikan PC dalam pengolahan image processing dan proyeksinya. Raspberry Pi B mempunyai processor.ghz -bit quad-core CPU ARMv8 dengan kecepatan RAM GB. Spesifikasi Raspberry Pi B yang cukup untuk mengolah gambar dengan resolusi yang cukup besar, mampu membuat Vein Viewer terlihat realtime. Program yang digunakan untuk mengolah gambar ialah Phyton dengan OpenCV berbahasa pascal. Modul LCD TFT inch Spesifikasi LCD module TFT inch yang diperlukan ialah:. Membutuhkan tegangan V dan arus sebesar, A. Membutuhkan kabel HDMI Gambar. LCD module TFT inch Modul ini digunakan untuk memproyeksikan hasil pengolahan image processing dari Raspberry Pi B ke objek yang telah diambil datanya oleh kamera. Pada saat memproyeksikan ke objek, focus pada LCD disesuaikan dengan jarak yang diinginkan agar gambar yang dihasilkan menjadi lebih tajam. Posisi serta resolusi pada LCD disesuaikan dengan kamera agar didapatkan proyeksi yang akurat. Pembahasan Program Program Python untuk inisialisasi awal dan pengenalan sensor pembaca objek. Listing program inisialisasi pembacaan objek: import pygame import pygame.camera from pygame.locals import * import serial from threading import Thread import sys Untuk menginisialisasi sensor USB Camera Module ke dalam pembacaan program

6 Seminar Skripsi Juni 0 Phyton, jika tanpa diinisialisasi maka sensor tidak bisa dideteksi oleh program Phyton. camera = PyCamera() memperkenalkan sensor ke program Phyton. Import.pygame.camera berfungsi untuk mengambil tampilan camera dari library pygame, import serial berfungsi untuk komunikasi serial antara mikrokontroler dan raspberry pi, from threading import Thread berfungsi untuk multi tasking, import sys berfungsi untuk perintah Quit. Listing program pengaturan focus kamera: for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.mousebuttonup: print 'Berhenti' ser.write('c') tombol = pygame.image.load('/home/pi/desktop/goleft. png') tombol = pygame.image.load('/home/pi/desktop/goright.png') tombol = pygame.image.load('/home/pi/desktop/bagus. png') if event.type == pygame.mousebuttondown: cordx, cordy = pygame.mouse.get_pos() if (cordx >= 0) and (cordx<=) and (cordy >= ) and (cordy<= ): print 'Putar Kanan' ser.write('a') tombol = pygame.image.load('/home/pi/desktop/bagus. png') elif (cordx >= 0) and (cordx<=) and (cordy >= ) and (cordy<= ): print 'Putar Kiri' tombol = pygame.image.load('/home/pi/desktop/bagus. png') ser.write('b') elif (cordx >=0) and (cordy >=): Untuk melakukan proses focus diperlukan motor, maka dari itu dibuatlah program untuk mengontrol kerja motor dengan terdapatnya tombol pada LCD dengan koordinat tertentu. pygame.mousebuttonup: print 'Berhenti'ser.write('c')tombol=pygame.im age.load ('/home/pi/desktop/goleft.png) Perintah ini berfungsi ketika touch screen yang berisi tombol di lepas akan mengerjakan tulisan c dimana pada tulisan c terdapat perintah berhenti yang sudah dikondisikan dengan logika 0. Listing program insialisasi sensor kamera: pygame.init() #pygame.mouse.set_visible(0) pygame.camera.init() size = (0,80) d = pygame.display.set_mode(size,0) #d =

7 Seminar Skripsi Juni 0 pygame.display.set_mode((800,80),py game.fullscreen pygame.doublebuf) d.set_alpha(none) s = pygame.surface.surface(size,0,d) c = pygame.camera.list_cameras() cam = pygame.camera.camera(c[0],size) Pygame.camera.init berfungsi untuk memanggil fungsi kamera sebagai sensor, size =(0,80) berfungsi untuk mengatur luasan tampilan pada LCD atau yang disebut dengan resolusi tampilan, d= pygame.display.set_mode(size,0) artinya variable d adalah variable display pada LCD yang di dalamnya terdapat perintah set_mode dan juga resolusi yang digunakan, #d= pygame.display.set_mode((800,80). Pygame.FULLSCREEN pygame.doublebuf) adalah perintah untuk menampilkan resolusi fullscreen pada LCD akan tetapi perintah digunakan hanya sewaktuwaktu saja ini ditandai dengan tanda # di depan variable d, s = pygame.surface.surface(size,0,d) berfungsi sebagai variable yang di dalamnya terdapat surface beserta perintah dari variable d, c = pygame.camera.list_cameras(),berfungsi sebagai pemilihan kamera, cam = pygame.camera. Camera(c[0],size) variable cam berfungsi sebagai pemilihan kamera yang ingin di gunakan danjuga berisi perinta varibel c. pada dasarnya perintah ini bermaksud sebelum memproyeksikan hasil pembacaan kamera terhadap objek, gambar akan diubah ukurannya sesuai penampang proyeksi untuk mempertegas seberapa luas proyeksi tersebut. void setup() { pinmode(a, INPUT_PULLUP); pinmode(a, INPUT_PULLUP); pinmode(a, INPUT_PULLUP); pinmode(a, OUTPUT);//buzzer pinmode(8, OUTPUT); pinmode(9, OUTPUT); Serial.begin(900); Pembahasan Kinerja Sistem Keseluruhan Hasil data tangkapan pada kamera dengan pengolahan citra untuk memperjelas gambar pada yang akan ditampilkan. Gambar tersebut kemudian diproyeksikan ke LCD melalui kabel HDMI. Kualitas gambar proyeksi dipengaruhi oleh resolusi gambar. Resolusi gambar yang diijinkan oleh modul kamera meliputi 0x0, 0x80, 800x00, 80x0, dan 90x080. Semakin tinggi nilai resolusi yang digunakan maka gambar yang dihasilkan akan semakin baik namun delay waktu juga semakin lama. Pada resolusi terendah 0x0 memiliki delay yang sangat cepat yaitu 0. detik namun hasil gambar masih belum cukup terlihat, sedangkan pada resolusi tertinggi 90x080 hasil gambar sangat jelas terlihat namun memiliki delay yang cukup

8 Seminar Skripsi Juni 0 lama yaitu. detik. Dari data yang diambil dengan mempertimbangkan nilai delay dan nilai kualitas proyeksi pada alat maka digunakan nilai resolusi sebesar 800x00 karena nilai ini sudah menghasilkan gambar proyeksi yang cukup jelas dengan delay yang tidak terlalu lama yaitu sebesar detik sehingga ketika diproyeksikan gambar tidak akan terlihat patah-patah. Berdasarkan sistem pengujian dan pengukuran modul, pada hasil pengukuran dengan jarak cm dan 0 cm dimana masing-masing pengukuran dilakukan sebanyak kali. Modul lebih akurat pada saat proyeksi cm. Untuk jarak 0 cm. Dengan dibuatnya modul untuk melihat objek berkuran mikro ini diharapkan dapat mengurangi kesalahan pembacaan terhadap bakteri 8