PERBANDINGAN ALGORITMA ARITHMETIC DENGAN GEOMETRIC MEAN FILTER UNTUK REDUKSI NOISE PADA CITRA SKRIPSI WILIYANA

Transkripsi

1 PERBANDINGAN ALGORITMA ARITHMETIC DENGAN GEOMETRIC MEAN FILTER UNTUK REDUKSI NOISE PADA CITRA SKRIPSI WILIYANA PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 PERBANDINGAN ALGORITMA ARITHMETIC DENGAN GEOMETRIC MEAN FILTER UNTUK REDUKSI NOISE PADA CITRA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer WILIYANA PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul : PERBANDINGAN ALGORITMA ARITHMETIC DENGAN GEOMETRIC MEAN FILTER UNTUK REDUKSI NOISE PADA CITRA Kategori : SKRIPSI Nama : WILIYANA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, 15 Agustus 2012 Pembimbing II, Pembimbing I, Drs. James P. Marbun, M.Kom Drs. Marihat Situmorang, M.Kom NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERNYATAAN PERBANDINGAN ALGORITMA ARITHMETIC DENGAN GEOMETRIC MEAN FILTER UNTUK REDUKSI NOISE PADA CITRA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 15 Agustus 2012 Wiliyana NIM

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas segala rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Serta Shalawat dan Salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 2. Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom dan Bapak Drs. James P.Marbun, M.Kom selaku pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran serta dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Si dan Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran yang berguna bagi penulis. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc Sekertaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Dekan, Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, dan pegawai di S1 Ilmu Komputer USU. 6. Orangtua tercinta Ayahanda Sartono, Ibunda Ngadikem yang selalu memberikan kasih sayang, cinta, dukungan, doa, dan semangat tanpa henti kepada penulis,abang dan adik penulis wiki wahyudi,wiko suriyo,wido pranoto serta kepada seluruh keluarga besar penulis. 7. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008 khususnya Ria Virgi Yani, Heny Wandani, Khairunnisa Lubis, Heny Hariyani Lubis, Cindy Violita, Nurul Faradhilla,Prisilia Lukas, Lira Meladya, winda yang telah memberikan motivasi dan perhatian kepada penulis. 8. Teman-teman satu kos Bili Sinaga, Sarinah Rambe, Merry Munte, Tika Elmayanti Purba, Eridasari Situmorang, Geby Gabrina, Cut Tatiana Rosa yang selalu memberikan semangat kepada penulis. 9. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.

6 Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara (USU) Medan. Medan, 15 Agustus 2012 ( Wiliyana )

7 ABSTRAK Banyak gangguan yang dapat terjadi pada citra hasil rekaman kamera digital, seperti lensa tidak fokus, muncul bintik-bintik yang disebabkan oleh proses capture yang tidak sempurna, pencahayaan yang tidak merata yang mengakibatkan intensitas tidak seragam, kontras citra terlalu rendah sehingga objek sulit dipisahkan dari latar belakangnya atau gangguan yang disebabkan oleh kotoran yang menempel pada citra dan lain sebagainya. Noise yang berupa bintik-bintik dapat mengurangi keindahan sebuah citra. Efek noise terhadap sebuah citra berbeda-beda tergantung jenis noisenya, karena ada yang mempengaruhi tampilan citra dan ada juga yang tidak begitu mempengaruhi. Salah satu teknik yang digunakan untuk mereduksi noise adalah filter yang melakukan pemisahan noise dari objek-objek pada citra. Algoritma yang digunakan pada penelitian ini adalah Arithmetic Mean Filter (AMF) dan Geometric Mean Filter (GMF) yang melakukan reduksi pada noise dengan cara mengganti nilai piksel dengan nilai tengah (rata-rata) intensitas piksel citra yang mengandung noise. Hasil pengujian di peroleh nilai MSE untuk Geometric Mean Filter (GMF) lebih kecil dibandingkan dengan Algoritma Arithmetic Mean Filter (AMF), yang berarti Algoritma Geometric Mean Filter (GMF) lebih baik dalam mereduksi noise Kata kunci : Noise, Arithmetic Mean Filter dan Geometric Mean Filter, Citra, Piksel

8 THE COMPARISON OF ARITHMETIC ALGORITHM WITH MEAN FILTER GEOMETRIC FOR REDUCTION OF NOISE IN CITRA ABSTRACT Many disturbance could be found in digital image camera record, such as the lens is not focus, there are some spots caused by the capturing process is not perfect, lighting is not equal so causing less of intensity uniformity, low contrast of citra causing difficulties in separate object from the background or disturbance caused by dirt that stick to citra and other causes. noise formed as spots can decrease the beauty of citra. Noise s effect to a citra is different depend on the kind of the noise, because sometimes there is effect in citra and sometimes there is no effect in citra. One of some techniques used to reduce noise is filter that separate noise from the objects of the citra. The algorithm used in this research Arithmetic Mean Filter (AMF) and Geometric Mean Filter (GMF) that reduce noise with change the pixel value to the mean value citra s pixel intensity that contain noise. The test result obtained MSE values for the Geometric Mean Filter (GMF) algorithm is less than the Arithmetic Mean Filter (AMF) algorithm, which means the geometric mean filter algorithm is better at reducing noise. Keywords : Noise, Arithmetic Mean Filter and Geometric Mean Filter, Citra, pixel

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii x xi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Citra Matriks bitmap Pixel Cahaya (light) Pembentukan Citra Digital Akuisisi Citra Sampling Kuantisasi Jenis Citra Citra Biner Citra Grayscale Noise (derau) Filter Median Filter Mean Filter Pergeseran Posisi Pixel Pixel Neighborhood Mean Squared Error (MSE) 19 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisis Sistem Membaca Nilai Pixel Menghitung Nilai RGB Menghitung Nilai Grayscale 27

10 3.1.4 Penambahan Noise Reduksi Noise Konvolusi Matriks Citra dengan Arithmetic 28 Mean Filter Konvolusi Matriks Citra dengan Geometric 29 Mean Filter Perhitungan Nilai Mean Squared Error (MSE) Perancangan Sistem Perancangan Flow Chart Reduksi Noise Arithmetic 32 Mean Filter Perancangan Flow Chart Reduksi Noise Geometric 34 Mean Filter Perancangan Data Flow Diagram (DFD) Data Flow Diagram Level 0 Reduksi Noise Data Flow Diagram Level 1 Reduksi Noise 36 Arithmetic Mean Filter Data Flow Diagram Level 1 Reduksi Noise 39 Geometric Mean Filter Perancangan Antarmuka Program Antarmuka Menu Utama Antarmuka Reduksi Noise Antarmuka Hasil Pengujian Antarmuka Petunjuk 44 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem Form Menu Utama Form Reduksi Form Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter Form Reduksi Noise Geometric Mean Filter Form Hasil Pengujian Form Petunjuk Pengujian Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter Reduksi Noise Geometric Mean Filter Hasil Pengujian 59 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran 61 Daftar Pustaka 63 Lampiran A: Listing Program

11 DAFTAR TABEL Halaman 3.1 Spesifikasi Proses DFD Level 1 Noise Arithmetic Mean Filter Kamus Data Pada DFD Level 1 Noise Arithmetic Mean Filter Spesifikasi Proses DFD Level 1 Reduksi Noise Geometric Mean Filter Kamus Data Pada DFD Level 1 Reduksi Noise Geometric Mean Filter 42

12 DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Bitmap dengan nilai matriksnya Perbedaan ketepatan warna bitmap Perbedaan letak titik origin pada koordinat grafik dan pada citra Ilustrasi penggunaan filter rata-rata berukuran 3x3 pixel Rectangle Filter 3x Rectangle Filter 3x Data Bitmap pada Citra Representasi Piksel pada Citra Citra Noise Blok Matriks Nilai RGB Citra Noise Blok Matriks Nilai Grayscale Citra Noise Blok Matriks Citra Hasil Penambahan Noise Perkalian Matriks Nilai Grayscale Citra dengan Filter Matriks Citra Noise Blok 1 Hasil Filter Arithmetic Mean Filter Matriks Citra Noise Blok Matriks Citra Noise Blok 1 Hasil Filter Geometric Mean Filter Matriks Citra Noise Blok 1 Sebelum Digeser Matriks Citra Noise Blok 1 Sesudah Digeser Citra Sebelum Reduksi Noise Citra Sesudah Reduksi Noise Flowchart Proses Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter Flowchart Proses Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter Flowchart Proses Reduksi Noise Geometric Mean Filter Flowchart Proses Reduksi Noise Geometric Mean Filter DFD Level 0 Reduksi Noise DFD Level 1 Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter DFD Level 1 Reduksi Noise Geometric Mean Filter Rancangan Antarmuka Menu Utama Rancangan Antarmuka Reduksi Noise Rancangan Antarmuka Hasil Pengujian Sistem Rancangan Antarmuka Petunjuk Form Menu Utama Form Reduksi Noise Arithmetic Mean Filter Form Reduksi Geometric Mean Filter Form Kotak Dialog Save Form Hasil Pengujian Form Cetak Hasil Pengujian Program Form Petunjuk Hasil Pemilihan Citra Arithmetic Hasil Generate Noise Arithmetic Hasil Reduksi Noise Arithmetic Hasil Reduksi Noise BMP Hasil Reduksi Noise JPG 54

13 4.13 Hasil Pemilihan Citra Geometric Hasil Generate Noise Geometric Hasil Reduce Noise Geometric Hasil Reduksi Noise BMP Hasil Reduksi Noise JPG Hasil Pengujian BMP Hasil Pengujian JPG 60