ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI NURUL FARADHILLA

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI NURUL FARADHILLA PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer NURUL FARADHILLA PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA Kategori : SKRIPSI Nama : NURUL FARADHILLA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di Medan, Januari 2013 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs.Marihat Situmorang, M.Kom Prof. Dr. Iryanto, M.Si NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERNYATAAN ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI Saya mennyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2013 Nurul Faradhilla

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirobbilalamin. Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat, rezeki dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW. Pada pengerjaan skripsi dengan judul Analisis Perbandingan Algoritma Thresholding dan Region Merging dalam Segmentasi Citra, penulis menyadari bahwa banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak yang turut membantu dan memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Si dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom dan Bapak Sajadin Sembiring, S.Kom, M.Comp.Sc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer. 4. Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, semua dosen pada Program Studi S1 Ilmu Komputer FASILKOM-TI USU dan semua pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer USU. 5. Orangtua penulis Ayahanda Asman dan Ibunda Saigustini. Kakak-kakak penulis Muthia Sari, SE dan Rizky Maisyarah, SH serta kepada sepupu Khairuni Syafitri serta keluarga besar penulis secara khusus.

6 6. Sahabat-sahabat penulis secara khusus Octi Fadillah Khair, Nadya Nakytha, Indriyati Octafiana Siregar, Lia Soraya Agustina, Veronica Angelina Panggabean, Cherly Surbakti, yang telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya. 7. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008 secara khusus Khairunnisa Lubis, Henny Wandani, Namira Listya Utami Tanjung, Wiliyana, Heni Haryani Lubis, Prisilia Lukas, Nanang, Mahdi, Nasan, Rachmad, Dian, Gustaf dan seluruh parkir rangers crew yang telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya. 8. Teman-teman SMA secara khusus Hakim Hidayat, Raja Meliala, Galih Rizky, M. Reza Sitompul, Nurdiansyah, telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya. 9. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya. Medan, Januari 2013 (Nurul Faradhilla)

7 ABSTRAK Segmentasi sering dideskripsikan sebagai proses analogi terhadap proses pemisahan latar depan dengan latar belakang. Proses segmentasi merupakan proses perbaikan citra karena adanya gangguan noise pada gambar ataupun distorsi cahaya sehingga gambar terlihat kabur dan susah untuk dibedakan mana latar depan gambar dan mana latar belakang gambar. Penulis memaparkan perancangan sistem segmentasi citra menggunakan algoritma Thresholding dan Region Merging. Masukan dalam sistem ini adalah citra digital JPG atau BMP. Pada algoritma ini, proses segmentasi dimulai dari pembacaan nilai pixel serta konversi nilai pixel ke nilai grayscale. Sistem mampu menyegmentasi citra asli dengan algoritma Thresholding dan Region Merging. Sistem memberikan perbedaan hasil segmentasi dari kedua algortima dan informasi sistem yang berisi perbedaan waktu, dan size. Dari hasil penelitian, kedua algoritma ini kurang akurat digunakan dalam segmentasi. Kata kunci: Citra digital, Pengolahan Citra, Segmentasi algoritma Threshold dan Region Merging.

8 ANALYSIS COMPARATIVE BY ALGORITHM OF THRESHOLDING AND REGION MERGING IN IMAGE SEGMENTATION ABSTRACT Segmentation is often described as a process analogous to the process of separating the foreground with the background. Segmentation process is a process of image improvement due to noise or distortion in the image of light so the picture looks blurred and difficult to differentiate between foreground and background image. The author describes the design of image segmentation system using Thresholding and Region Merging algorithm. Input in this system is a digital image of JPG or BMP. On this algorithm, the segmentation process starts from the reading of pixel values and pixel value conversion to grayscale values Systems give different segmentation results of both algorithms and information systems that contain the time difference, and size. From the reset, the both of algorithms are less accurate to used in segmentation. Keywords: Digital image, Image processing, Segmentation algorithm Threshold and Region merging.

9 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii xi xii Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Sistematika Penulisan 4 Bab 2 Landasan Teori 2.1 Pengertian Citra Pengertian Citra Analog Pengertian Citra Digital Resolusi Citra Jenis Citra Citra Biner 7

10 2.3.2 Citra Grayscale Citra Warna (16 Bit) Citra Warna (24 Bit) Format File Citra Format Bitmap (.bmp) Format JPG (.jpg) Tegged Image Format (.tif) Portable Network Graphics (.png) Graphics Interchange Format (.gif) Mode Warna Mode Warna RGB (Red, Green, Blue) Mode Warna CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) Mode Warna HSI (Hue, Saturation, Intensity) Kedalaman Bit Pengenalan Pola Segmentasi Citra Algoritma Thresholding Algoritma Region Merging 20 Bab 3 Analisis dan Perancangan 3.1 Pembahasan Menghitung Nilai Grayscale Citra Segmentasi Algoritma Thresholding Segmentasi Algoritma Region Merging Flowchart Segmentasi Citra Dengan Algoritma Thresholding Flowchart Segmentasi Citra Dengan Algoritma Region Merging Perancangan Data Flow Diagram (DFD) Diagram Konteks Level Data Flow Diagram (DFD) level Data Flow Diagram (DFD) level 2 Segmentasi Thresholding Citra 36

11 Data Flow Diagram (DFD) level 2 Segmentasi Region Merging Perancangan Antarmuka (Interface) Rancangan Menu Utama Rancangan Segmentasi Citra Rancangan About 41 Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Tampilan Menu Utama Tampilan Segmentasi Tampilan About Hasil Pengujian Pengujian Data Pengujian Efek Visual 50 Bab 5 Penutup 5.1 Kesimpulan Saran 54 Daftar Pustaka 55 Lampiran A

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Hubungan Antara Bit Per Piksel dengan Jumlah Warna pada Bitmap 11 Tabel 2.2 Hubungan Antara Kedalaman Warna dan Resolusi Warna 16 Tabel 3.1 Nilai matriks RGB 5x5 Piksel Citra Warna 25 Tabel 3.2 Matriks Nilai Grayscale Citra 5x5 Piksel (Blok I) 27 Tabel 3.3 Matriks 4 Blok Nilai Grayscale Citra 27 Tabel 3.4 Matriks 10x10 Nilai Grayscale Citra 28 Tabel 3.5 Matriks Citra Hasil Segmentasi Threshold 29 Tabel 3.6 Matriks 10x10 Citra Grayscale 30 Tabel 3.7 Matriks I 30 Tabel 4.1 Hasil Pengujian 49 Tabel 4.2 Hasil Pengujian 49 Tabel 4.3 Pengujian Data 50

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Koordinat Citra Digital 5 Gambar 2.2 Citra Biner 7 Gambar 2.3 Citra Grayscale 8 Gambar 2.4 Deret Warna 16 Bit 8 Gambar 2.5 Kedalaman Warna 16 Bit High Color 9 Gambar 2.6 Citra Warna 24 Bit 9 Gambar 2.7 Warna RGB 14 Gambar 2.8 Warna CMYK 15 Gambar 2.9 Warna HUE 15 Gambar 2.10 Citra Grayscale 4x4 Piksel 19 Gambar 2.11 Citra Hasil Threshold 20 Gambar 2.12 Hasil Segmentasi Region Merging 21 Gambar 3.1 Format Citra 24 Bit (16 Juta Warna) 23 Gambar 3.2 (a) Citra Warna (b) Citra Grayscale 24 Gambar 3.3 (a) Citra Warna 5x5 Piksel (b) Citra Grayscale 5x5 Piksel 24 Gambar 3.4 Flowchart Proses Segmentasi Thresholding 33 Gambar 3.5 Flowchart Proses Segmentasi Region Merging 34 Gambar 3.6 Diagram Konteks Segmentasi Threshold dan Region Merging 35 Gambar 3.7 DFD level 1 35 Gambar 3.8 DFD Level 2 Segmentasi Thresholding Proses 1 36 Gambar 3.9 DFD Level 2 Segmentasi Region Merging Proses 2 37 Gambar 3.10 Rancangan Menu Utama 38 Gambar 3.11 Rancangan Segmentasi Citra 40 Gambar 3.12 Rancangan About 42 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama 43 Gambar 4.2 Tampilan Segmentasi 44 Gambar 4.3 Tampilan Kotak Dialog Buka File Citra 45

14 Gambar 4.4 Tampilan Hasil Pemilihan Citra yang akan di Segmentasi 46 Gambar 4.5 Tampilan Hasil Segmentasi Threshold 46 Gambar 4.6 Tampilan Hasil Segmentasi Region Merging 47 Gambar 4.7 Tampilan About 47