BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan citra sebagai bentuk informasi saat ini semakin meningkat. Kualitas citra yang disajikan sangat mempengaruhi informasi yang diberikan, sehingga pada waktu proses pengambilan dan pengolahan terhadap citra harus dilakukan dengan teknik yang baik dan benar. Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh data teks, yaitu citra kaya dengan informasi. Meskipun citra kaya akan informasi, seringkali citra mengalami penurunan mutu (degradasi), baik seperti cacat, derau (noise), warnanya terlalu kontras atau kurang tajam, kabur (blurring) dan lainnya. Seiring perkembangan zaman pengolahan citra semakin berkembang terutama dalam mengatasi noise. Beberapa jenis noise yang umum dijumpai adalah Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise. Gaussian Noise merupakan model noise yang mengikuti distribusi normal standar dengan rata-rata 0 dan standar deviasi 1. Efek dari Gaussian Noise ini pada gambar adalah munculnya titik-titik berwarna yang jumlahnya sama dengan persentase noise. Salt and Pepper Noise adalah bentuk noise yang biasanya terlihat titik-titik hitam dan putih pada citra seperti tebaran garam dan merica. Speckle Noise merupakan model noise yang memberikan warna hitam pada titik yang terkena noise. Exponential Noise biasanya disebut dengan noise eksponensial negatif yang merupakan jenis noise yang dihasilkan oleh laser yang koheren ketika citra diperoleh [3].
2 Pengurangan noise atau denoise merupakan suatu proses untuk mereduksi atau mengurangi noise pada sebuah citra digital dalam meningkatkan kualitas citra (image enhancement) yang merupakan langkah awal dalam image processing. Salah satu metode yang digunakan untuk mereduksi noise atau denoise tersebut adalah dengan melakukan filtering pada citra digital contohnya, yaitu dengan menggunakan Mean Filter dan Median Filter. Mean Filter biasanya disebut sebagai filter penghalus (smoothing filters). Filter ini biasa digunakan untuk mengaburkan (blurring) citra untuk mereduksi noise. Sementara itu, Median Filter memberikan kemampuan untuk pengurangan noise yang sangat bagus dengan memperhatikan bluring. Pada bagian tertentu Median Filter juga baik untuk menghilangkan Salt and pepper Noise karena sifat median yang menjauhi hitam dan putih. Adapun penelitian sebelumnya tentang teknik filtering diantaranya : 1. Menurut (Santoso, Isman, 2013), Noise pada citra digital dapat berupa periodic noise yang secara visual tampak terdapat garis-garis pada citra yang penyebarannya merata. Salah satu mekanisme yang digunakan untuk mengurangi noise adalah filter. Periodic Noise dapat dikurangi dengan menggunakan Selective Filter. Adapun metode filter yang digunakan penulis untuk proses pengurangan noise adalah dengan menggunakan Optimum Notch Filter dan Band Reject Filter yang keduanya merupakan jenis dari selective filter [9]. 2. Menurut (Wiliyana, 2012), Untuk mengatasi noise pada sebuah citra digital perlu dilakukan usaha untuk memperbaiki kualitas citra. Salah satunya dengan filtering citra baik secara linear maupun non-linear. Mean filter merupakan salah satu filtering linear yang berfungsi untuk memperhalus dan menghilangkan noise pada suatu citra yang bekerja dengan menggantikan intensitas nilai pixel dengan ratarata dari nilai pixel tersebut dengan nilai pixel-pixel tetangganya [12]. 3. Menurut (Tuti, Adi Prihatini, 2010), Pengurangan noise atau denoise merupakan suatu proses untuk mereduksi atau mengurangi noise pada sebuah citra digital dalam meningkatkan kualitas citra (image enhancement) yang merupakan langkah awal dalam image processing. Salah satu metode yang digunakan untuk mereduksi noise atau denoise tersebut adalah dengan melakukan filtering pada citra digital salah satunya, yaitu dengan menggunakan Low Pass Filter (LPF) atau Smoothing Filter [8]. 4. Menurut (Siregar, Muhammad Arifin, 2009), Noise adalah gangguangangguan/bintik-bintik pada gambar yang terjadi pada saat gambar tersebut
3 dikirim dari satu komputer ke komputer lainnya. Reduksi noise itu sendiri terbagi menjadi dua yaitu Intensity Filtering dan Frequency Filtering [11]. Dari pemaparan teknik filtering diatas, maka penulis tertarik mengangkat suatu metode baru untuk mengatasi masalah-masalah noise pada citra yaitu Implementasi Metode Kombinasi Mean Filter dan Median Filter Untuk Mereduksi Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise Pada Citra Digital. 1.2 Rumusan Masalah Adapun masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana menghasilkan citra yang terbebas dari noise dengan metode filtering. Kemudian bagaimana melakukan perbandingan hasil perbaikan kualitas citra pada suatu metode filtering dengan hasil perbaikan kualitas citra pada metode filtering lainnya. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah yang dapat diambil dari latar belakang di atas adalah: 1. Citra digital yang digunakan adalah Citra berwarna dan menggunakan format.*bmp dengan ukuran dimensi maksimal 300 x 300 pixel. 2. Noise yang digunakan untuk perbandingan adalah Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise dan Exponential Noise, dengan probabilitas noise 1% - 50%. 3. Parameter untuk analisis adalah Mean Squared Error (MSE), Peak Signal to Noise Rasio (PSNR) sebelum terkena noise dan setelah mengalami reduksi noise dan Running Time pada saat reduksi noise. 4. Menggunakan kernel 3x3 dari matriks nilai pixel citra. 5. Aplikasi yang digunakan adalah Matlab R2012b. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah mengimplementasikan metode kombinasi Mean Filter dan Median Filter untuk mereduksi noise pada citra yang terkena Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise. Kemudian melakukan
4 perbandingan citra hasil Mean Filter dan Median Filter dengan Mean Filter atau pun Median Filter. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan mampu menciptakan suatu solusi berupa aplikasi dan informasi bagaimana cara mereduksi noise pada citra digital dan memberikan kemudahan untuk memperbaiki kualitas citra menjadi citra yang lebih bagus. Melalui penelitian ini juga dapat diketahui bagaimana perbandingan kualitas citra hasil reduksi noise dengan metode Mean Filter, Median Filter, serta kombinasi dari Mean Filter dan Median Filter. 1.6 Metodologi Penelitian Penelitian ini menerapkan beberapa metode penelitian sebagai berikut: 1. Studi Literatur Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi yang diperlukan dalam penelitian. Hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi dan data yang diperlukan untuk penulisan skripsi ini. Referensi yang digunakan dapat berupa buku, jurnal, artikel, situs internet yang berkaitan dengan noise dan filtering. 2. Analisis dan Perancangan Dengan adanya rumusan dan batasan masalah, kebutuhan perancangan dianalisis disertai pembuatan flowchart, Unified Modeling Language (UML), Design Interface. 3. Implementasi Implementasi dilakukan dengan menampilkan ke user hasil yang berbasis Graphic User Interface (GUI) tentang hasil filtering pada citra yang terkena Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise dengan metode Mean Filter, Median Filter, dan kombinasi Mean Filter dengan Median Filter. 4. Pengujian Pengujian dilakukan dengan memberikan matriks kernel 3x3 pada metode kombinasi Mean Filter dengan Median Filter, kemudian dibandingkan dengan hasil metode Mean Filter dan Median Filter terhadap citra yang terkena Gaussian
5 Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise kemudian dihitung nilai MSE, PSNR dan Running Time. 5. Dokumentasi dan Laporan Akhir Setelah implementasi, maka penulis akan membuat dokumentasi atau laporan tiap tahap dari program yang penulis rancang. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu: BAB I PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan latar belakang judul skripsi Implementasi Metode Kombinasi Mean Filter dan Median Filter Untuk Mereduksi Gaussian Noise, Salt and Pepper Noise, Speckle Noise, dan Exponential Noise Pada Citra Digital, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang penjelasan singkat mengenai definisi dari pengolahan citra digital, noise dan metode Mean Filter, Median Filter, serta kombinasi dari Mean Filter dengan Median Filter. BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN Bab ini membahas analisis terhadap masalah penelitian dan perancangan terhadap sistem yang akan dibangun. BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Bab ini berisi tentang pembuatan sistem dan coding sesuai dengan analisis dan perancangan, kemudian melakukan pengujian sistem., serta pembahasan hasil pengujian dan analisisnya. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
6 Bab ini memuat kesimpulan dari keseluruhan uraian bab-bab sebelumnya dan saran berdasarkan hasil pengujian yang diharapkan dapat bermanfaat untuk penelitian proses filtering selanjutnya.