APLIKASI TAPIS LOLOS RENDAH CITRA OPTIK MENGGUNAKAN MATLAB PUJI LESTARI 41512010061 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2016
APLIKASI TAPIS LOLOS RENDAH CITRA OPTIK MENGGUNAKAN MATLAB Laporan Tugas Akhir Diajukan Untuk Melengkapi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer PUJI LESTARI 41512010061 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2016
i
ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat serta karunia-nya kepada penulis, sehingga penulis berhasil menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul : APLIKASI TAPIS LOLOS RENDAH CITRA OPTIK MENGGUNAKAN MATLAB dengan tepat waktu. Dimana laporan tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana Jakarta. APLIKASI TAPIS LOLOS RENDAH CITRA OPTIK MENGGUNAKAN MATLAB merupakan sebuah aplikasi untuk merubah sebuah citra yang memiliki derau menjadi sebuah citra yang lebih baik lagi dengan mengolah nilai-nilai yang tersusun dari sebuah piksel citra. Dengan segala keterbatasan dan kekurangan, penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini tidak akan terwujud tanpa bantuan, bimbingan dan dorongan dari pihak lain. Untuk itu, dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Dr. Harwikarya, MT, selaku pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana, yang dengan sabar telah membimbing, dan memberikan dorongan kepada penulis sehingga sampai laporan ini terwujud. 2. Bapak Sabar Rudiarto, S.Kom, M.Kom, selaku Kaprodi Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana. 3. Nia Kusuma Wardhani, S.Kom, MM, selaku Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana. 4. Kedua orang tua, Bapak Kamsiri dan Ibu Sosiyah yang telah memberikan doa, saran, dukungan moral dan material kepada penulis. Penulis menyadari bahwa didalam laporan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran akan senantiasa penulis terima dengan senang hati. v
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan kedepannya dapat dikembangkan lebih baik lagi. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu hingga laporan tugas akhir ini terwujud, semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan karunia-nya. Amin. Jakarta, Februari 2016 Penulis vi
DAFTAR ISI LEMBAR PERNYATAAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRACT... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xi BAB I... 1 PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan dan Manfaat... 3 1.5 Metode Penelitian... 3 1.5.1 Metode Pengumpulan Data... 3 1.5.2 Metode Perancangan Aplikasi... 4 1.6 Sistematika Penulisan... 5 BAB II... 7 LANDASAN TEORI... 7 2.1 Citra... 7 2.2 Pengolahan citra... 7 2.3 Restorasi citra... 7 2.4 Derau dalam citra... 8 2.4.1 Derau Gaussian... 8 2.4.2 Derau Garam dan Merica (salt & pepper noise)... 9 2.5 Tapis (Filter)... 9 2.5.1 Filter Lolos Rendah... 9 2.5.2 Filter Median... 12 2.6 Ukuran Keberhasilan Penghilang Derau... 13 vii
2.6.1 MSE (Mean Squared Error)... 13 2.6.2 PSNR (Peak Signal to Noise Ratio)... 14 2.7 Matlab... 15 2.8 Rekayasa Perangkat Lunak... 16 2.8.1 Metode Waterfall... 17 2.8.2 Flowchart... 18 2.8.3 Metode Pengujian... 19 BAB III... 21 ANALISIS DAN PERANCANGAN... 21 3.1 Analisis Sistem... 21 3.1.1 Analisis Permasalahan... 22 3.1.2 Analisis Kebutuhan dan Aplikasi yang diharapkan... 22 3.2 Perancangan Sistem... 23 3.2.1 Flowchart Secara Umum... 24 3.2.2 Flowchart Pemberian Derau... 27 3.2.3 Flowchart Penghilangan Derau... 29 BAB IV... 35 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN... 35 4.1 Implementasi Aplikasi... 35 4.2 Tabel Hasil... 47 4.3 Pengujian Aplikasi... 48 BAB V... 59 KESIMPULAN DAN SARAN... 59 5.1 Kesimpulan... 59 5.2 Saran... 59 DAFTAR PUSTAKA... 61 LAMPIRAN... 63 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Fungsi kepadatan probabilitas derau Gaussian... 9 Gambar 2.2 Representasi Matriks Mask 3 3... 10 Gambar 2.3 Tepi Representasi Matriks Mask 5 5... 10 Gambar 2.4 Contoh Kernel Untuk Filter Lolos Rendah... 11 Gambar 2.5 Ilustrasi proses konvolusi... 11 Gambar 2.6 Ilustrasi Problem Konvolusi... 12 Gambar 2.7 Ilustrasi Proses Perhitungan Median... 13 Gambar 2.8 Gambar Aplikasi Matlab... 15 Gambar 2.9 Tampilan Awal Aplikasi Matlab... 15 Gambar 2.10 Tampilan GUI Aplikasi Matlab... 16 Gambar 2.11 Waterfall Model Pressman... 17 Gambar 2.12 Waterfall Model Sommerville... 17 Gambar 3.1(a) Gambar Contoh Dari Derau Salt And Pepper... 21 Gambar 3.1(b) Gambar Contoh Dari Derau Gaussian... 21 Gambar 3.2 Flowchart Aplikasi Tapis Lolos Rendah Secara Umum... 24 Gambar 3.3 Flowchart Baca Pixel... 25 Gambar 3.4 Flowchart Konversi Ke Grayscale... 26 Gambar 3.5 Flowchart Pemberian Derau Secara Umum... 27 Gambar 3.6 Flowchart Pemberian Derau Pada Citra... 28 Gambar 3.7 Flowchart Proses Keseluruhan Dari Filtering Lolos Rendah... 29 Gambar 3.8 Flowchart Proses Filtering Lolos Rendah... 30 Gambar 3.9 Flowchart Proses Keseluruhan Dari Filtering Median... 31 Gambar 3.10 Flowchart Proses Filtering Median... 32 Gambar 3.11 Flowchart Pengurutan Bilangan Dari Besar Ke Kecil... 33 Gambar 3.12 Flowchart Mengubah Nilai Tengah Menjadi Nilai Pixel Baru... 34 Gambar 4.1 Halaman Depan Aplikasi... 35 Gambar 4.2 Halaman Menu Mulai Aplikasi... 36 Gambar 4.3 Halaman Menu Petunjuk... 37 Gambar 4.4 Halaman Menu Tentang Aplikasi... 37 Gambar 4.5 Lokasi Penyimpanan Citra... 38 ix
Gambar 4.6 Citra Awal Sebelum Di Proses... 38 Gambar 4.7 Penghilangan Derau Gaussian 5% Menggunakan Lolos Rendah... 39 Gambar 4.8 Penghilangan Derau Gaussian 10% Menggunakan Lolos Rendah... 39 Gambar 4.9 Penghilangan Derau Gaussian 15% Menggunakan Lolos Rendah... 40 Gambar 4.10 Penghilangan Derau Gaussian 20% Menggunakan Lolos Rendah... 40 Gambar 4.11 Penghilangan Derau Salt&Pepper 5% Menggunakan Lolos Rendah... 41 Gambar 4.12 Penghilangan Derau Salt&Pepper 10% Menggunakan Lolos Rendah.. 41 Gambar 4.13 Penghilangan Derau Salt&Pepper 15% Menggunakan Lolos Rendah.. 42 Gambar 4.14 Penghilangan Derau Salt&Pepper 20% Menggunakan Lolos Rendah.. 42 Gambar 4.15 Penghilangan Derau Gaussian 5% Menggunakan Median... 43 Gambar 4.16 Penghilangan Derau Gaussian 10% Menggunakan Median... 43 Gambar 4.17 Penghilangan Derau Gaussian 15% Menggunakan Median... 44 Gambar 4.18 Penghilangan Derau Gaussian 20% Menggunakan Median... 44 Gambar 4.19 Penghilangan Derau Salt&Pepper 5% Menggunakan Median... 45 Gambar 4.20 Penghilangan Derau Salt&Pepper 10% Menggunakan Median... 45 Gambar 4.21 Penghilangan Derau Salt&Pepper 15% Menggunakan Median... 46 Gambar 4.22 Penghilangan Derau Salt&Pepper 20% Menggunakan Median... 46 x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Flowchart... 18 Tabel 4.1 Hasil Pemrosesan 2 Citra... 47 Tabel 4.2 Pemotongan citra 15 15... 48 Tabel 4.3 Hasil Sampel 1... 50 Tabel 4.4 Hasil Sampel 2... 50 Tabel 4.5 Hasil Sampel 3... 50 Tabel 4.6 Hasil Sampel 4... 51 Tabel 4.7 Hasil Sampel 5... 51 Tabel 4.8 Hasil Sampel 6... 51 Tabel 4.9 Hasil Sampel 7... 52 Tabel 4.10 Hasil Sampel 8... 52 Tabel 4.11 Hasil Sampel 9... 52 Tabel 4.12 Hasil Sampel 10... 53 Tabel 4.13 Hasil Sampel 1 Uji Coba Kedua... 53 Tabel 4.14 Hasil Sampel 2 Uji Coba Kedua... 54 Tabel 4.15 Hasil Sampel 3 Uji Coba Kedua... 54 Tabel 4.16 Hasil Sampel 4 Uji Coba Kedua... 55 Tabel 4.17 Hasil Uji Coba Ketiga... 56 xi