ANALISIS DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK IMAGE THINNING DENGAN METODE ZHANG SUEN SKRIPSI SUCI INDAH SYAHPUTRI 091421022 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
ANALISIS DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK IMAGE THINNING DENGAN METODE ZHANG SUEN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer SUCI INDAH SYAHPUTRI 091421022 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
PERSETUJUAN Judul : ANALISIS DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK IMAGE THINNING DENGAN METODE ZHANG SUEN Kategori : SKRIPSI Nama : SUCI INDAH SYAHPUTRI Nomor Induk Mahasiswa : 091421022 Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen Fakultas Komisi Pembimbing : : ILMU KOMPUTER : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2011 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Agus Salim Harahap, M.Si Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc NIP. 195408281981031004 NIP. 197401272002122001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 196203171991021001
PERNYATAAN ANALISIS DAN PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK IMAGE THINNING DENGAN METODE ZHANG SUEN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2011 Suci Indah Syahputri 091421022
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, yang selalu melimpahkan rahmat, kasih sayang, dan rizki yang tiada putus-putusnya, sehingga Alhamdulillah akhirnya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc dan Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku pembimbing yang membimbing penulis pada penyelesaian skripsi ini dan telah memberikan panduan dengan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas dan padat dan profesional telah diberikan kepada penulis agar penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Ketua dan Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer, Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom dan Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen pada Departemen Ilmu Komputer FMIPA USU, pegawai di Departemen Ilmu Komputer USU. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom selaku dosen penguji dan tidak lupa kepada rekan-rekan kuliah. Tidak terlupakan kepada Ibunda tercinta Teresia Hasugian, Ayahanda tercinta Ramidi dan abang-abang tersayang, dan semua sanak keluarga yang selama ini memberikan bantuan, dorongan dan semangat yang penulis butuhkan. Jazakallah khairan katsiran.
ABSTRAK Segmentasi citra merupakan langkah awal pada proses analisa citra yang bertujuan untuk pengenalan pola dengan mengambil informasi yang terdapat di dalam suatu citra. Image thinning merupakan salah satu aplikasi dari segmentasi citra untuk menghasilkan bentuk kerangka dari sebuah citra digital yang hanya berukuran 1 pixel sehingga mudah dikenal. Metode image thinning yang digunakan pada penelitian ini adalah Zhang Suen. Metode ini melakukan proses thinning dengan melakukan iterasi untuk mengambil nilai pixel yang termasuk ke dalam kategori contour point, melakukan iterasi untuk menghapus seluruh pixel yang termasuk ke dalam kategori contour point serta menampilkan hasil pengenalan pola dalam bentuk sebuah citra digital yang telah mengalami proses thinning. Kata Kunci: thinning, Zhang Suen, pengolahan citra, citra grayscale, nilai threshold
ANALYSIS AND DESIGN IMAGE THINNING SOFTWARE WITH ZHANG SUEN METHOD ABSTRACT Image segmentation is the first step in the process of image analysis which aims to pattern recognition by taking the information contained in an image. Image thinning is one of the applications of image segmentation to produce a skeleton of a digital image that measures just 1 pixel so easily recognized. Image thinning method used in this study is Zhang Suen, it does the thinning process by performing iterations to retrieve pixel values that fall into the category of contour points, the perform iterations to remove all the pixels that fall into the category of contour points and displays the results of pattern recognition in the form a digital image that has undergone a process of thinning. Keywords: thinning, Zhang Suen, image processing, grayscale image, threshold value
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel ii iii iv v vi vii ix xi Bab 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metode Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 4 Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA 6 2.1 Citra Digital 6 2.2 Format Citra Digital 8 2.3 Pengertian Pengolahan Citra 9 2.4 Peningkatan Mutu Citra 12 2.4.1 Filter Untuk Memperbaiki Citra 13 2.4.2 Filter Untuk Menyunting Citra 14 2.4.3 Filter Pergeseran Posisi (Position Shifting Filter) 16 2.5 Aritmetika Module 17 2.6 Citra Grayscale 17 2.7 Citra Biner 17 2.8 Citra Threshold 18 2.9 Image Thinning 19 2.9.1 Algoritma Thinning 23 2.9.2 Metode Zhang Suen 26 Bab 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 28 3.1 Analisis Sistem 28 3.1.1 M embaca Jumlah Pixel 29 3.1.2 M enghitung Nilai RGB Citra 30 3.1.3 A lgoritma Zhang Suen 37 3.2 Perancangan Sistem 38
3.2.1 F lowchart Thinning Image 39 3.2.2 P erancangan Antar Muka Program 41 Bab 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 44 4.1 Implementasi 44 4.1.1 Tampilan Menu Utama 45 4.1.2 Tampilan Image Thinning 47 4.1.3 Tampilan About 49 4.1.4 Tampilan Help 49 4.2 Pengujian Sitem 50 4.2.1 Pengujian Proses Thinning 51 4.2.2 Pengujian Tampilan Hasil Proses Thinning 57 Bab 5 PENUTUP 58 5.1. Kesimpulan 58 5.2. Saran 58 DAFTAR PUSTAKA 58 LAMPIRAN 59
DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Sistem Kordinat Citra Digital 6 2.2 Representasi Warna RGB Pada Citra Digital 7 2.3 Image Histogram dari suatu gambar yang gelap 13 2.4 Gradasi Citra Biner 17 2.5 Citra Biner 18 2.6 Citra Grayscale 4x4 Pixel 19 2.7 Citra Hasil Threshold 19 2.8 Piksel 8 Tetangga 20 2.9 Citra Akar 22 2.10 Citra Sirkuit Elektronika 22 2.11 Citra Karakter 22 2.12 Contoh Ukuran dari Beberapa Struktur Elemen 24 2.13 Contoh Struktur Elemen 25 2.14 Empat Bentuk Elemen Untuk Transformasi Hit-dan-miss 25 2.15 Proses Hit-dan-Miss yang Dilakukan pada suatu Citra Biner 26 2.16 Contoh Pixel P1 dengan 8 Tetangga 26 3.1 Format Citra 24-bit (16 juta warna)9 29 3.2 Representasi Pixel pada Citra 29 3.3 Citra Bunga 9 pixel 30 3.4 Matriks Nilai RGB Citra Bunga 9 Pixel 35 3.5 Nilai Grayscale Citra Bunga 9 Pixel 35 3.6 Matriks Citra Biner 9 Pixel 36 3.7 Matriks Citra Awal 9 Pixel 37 3.8 Matriks Citra 38 3.9 Matriks Citra Akhir 38 3.10 Flowchart Proses Thinning 40 3.11 Menu Utama 41 3.12 Rancangan Image Thinning 42 3.13 Rancangan About 42 3.14 Rancangan Help 43 4.1 Tampilan Form Utama 45 4.2 Image Thinning 45 4.3 Dialog Open File 46 4.4 Tampilan File Citra 47 4.5 Tampilan Hasil Thinning File Citra 47 4.6 Kotak Dialog Save File 48 4.7 Tampilan Hasil Penyimpanan 48
4.8 Tampilan About 49 4.9 Tampilan Help 50 4.10 Citra Asli HP.bmp 51 4.11 Citra Hasil Thinning Hp.bmp 52 4.12 Citra Asli Uchy.bmp 52 4.13 Citra Hasil Thinning Uchy Thinning.bmp 53 4.14 Citra Asli Soccer.Jpg 54 4.15 Citra Hasil Thinning Thin.Jpg 55 4.16 Citra Asli Windows.Jpg 55 4.17 Citra Hasil Thinning WindowsThin.Jpg 56 4.18 Hasil Pengujian Thinning Jenis File Bmp 56 4.19 Hasil Pengujian Thinning Jenis File Jpg 56 4.20 Gambar 4.20 Pengujian Tampilan Hasil Proses Thinning 57
DAFTAR TABEL Halaman 2.1 Bitmap Info Header 8 2.2 Bitmap Core Header 8