2

1

2

3

4

5 PENGHARGAAN Alhamdulillah. Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi dan Perbandingan Metode Frei-Chen, Morphologi dan Sobel untuk Deteksi Tepi pada Citra Foto Rontgen Kista Rongga Mulut, penulis menyadari bahwa banyak pihak yang turut membantu, baik dari pihak keluarga, sahabat dan orang-orang terkasih yang memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D.selaku Plt. Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. selaku Ketua Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi S-1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.IT selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 6. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, M.IT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 7. Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan bimbingan, saran, masukan dan dukungan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

6 8. M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM selaku Dosen Pembanding II yang telah banyak meluangkan waktunya dalam memberikan masukan-masukan kepada penulis. 9. Ayahanda dan Ibunda tercinta Bapak Suriadi dan mamak Rani yang selalu memberikan dukungan, semangat, motivasi perhatian dan doa tanpa henti kepada penulis. 10. Adinda Devi Yulita dan Nabila Adelia yang selalu memberikan dukungan dan semangat dan menjadi motivasi bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 11. Sahabat-sahabat seperjuangan Lestari Juwita Ningrum, Nurul Putri Yanti, Kh. Nisa Dewi, Geubrina Rizky, Siti Aisya, Retri Witra Nastiti, Nurkholiza Harahap, Nurdiana Tambunan, yang telah memberikan semangat dan dukungannya kepada penulis. 12. Opung T. Br. Sihombing, Tiopanna Dame Pangaribuan Beserta keluarga opung Pangaribuan yang telah banyak memotivasi memberi dukungan serta menasehati penulis selama menulis skripsi ini. 13. Teman-teman sekaligus keluarga besar Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU. 14. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S-1 Ilmu Komputer. 15. Adik-adik junior dan Abang, Kakak senior yang memberikan bantuan, dukungan dan semangat buat penulis dalam menulis skripsi. 16. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat tuliskan satu per satu. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya. Medan, 23 Desember 2015 Penulis

7 ABSTRAK Penggunaan citra sebagai bentuk informasi semakin meningkat. Salah satu diantaranya dibidang kesehatan. Citra digunakan para tenaga medis untuk mendukung diagnosa penyakit pada pasien yaitu seperti melalui citra rontgen. Salah satu proses pengolahan citra untuk memperjelas tepian citra adalah proses deteksi tepi. Pada penelitianini menggunakan deteksi tepi dengan metode Feri-Chen,Sobel, kombinasi Frei-Chen dan Morphologi serta kombinasi Sobel danmorphologi. Sampel citra yang digunakan adalah citra foto rontgen pada penyakit kista rongga mulut dengan formatjpg, yang kemudian diubah dalam bentuk grayscale. Hasil dari penelitian ini diperoleh bahwa kombinasi metode Sobel dan Morphologi lebih baik digunakan untuk deteksi tepi citra foto rontgen kista rongga mulut yaitu dengan rata-rata nilai MSE =18265,51 dan PSNR= 0,60 db. Untuk kecepatanproses, metode Morphologi memiliki rata-rata nilai Ranning Time terkecil yaitu 2,18 detik. Kata kunci: Deteksi Tepi,Sobel, Frei-Chen, Morphologi, Kombinasi Sobel danmorphologi, Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi, Citra FotoRontgen Kista Rongga Mulut.

8 IMPLEMENTATION AND COMBINATION FREI-CHEN,MORPHOLOGY AND SOBEL METHOD FOR EDGE DETECTION ON ROENTGEN PHOTO IMAGE OF CYST THE ORAL CAVITY ABSTRACT The use of images as a form of information is increasing. One of them in the field of health. Image is used by medical personnel to support the diagnosis of a disease in a patient, that is like through the roentgen photo image. One of the image processing to clarify the edges of the image is edge detection process. In this research, using edge detections methods, they are Feri-Chen, Morphology, combination Frei-Chen and Morphology, and combination Sobel and Morphology. Sample image that used is the Roentgen photo image of cysts the oral cavity diseases in JPG format, which is then converted in the form of grayscale. Results from this research showed that a combination of Sobel and Morphology methods is better used for edge detection roentgen photo image of cyst the oral cavity, with the average value ofmse = 18265,51 and PSNR = 0,60dB. For the speed of the process, Morphology method has the smallest average value of Running Time, that is 2,18 second. Keywords:Edge Detection, Sobel, Frei-Chen, Morphology, Combination Sobel andmorphology, Combination Frei-Chen and Morphology,Roentgen Photo Image of Cysts the Oral Cavity.

9 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman. ii iii iv vi vii viii xi xii xiv Bab I Pendahuluan 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metode Penelitian 1.7 Sistematika Penelitian 4 4 5 Bab II Tinjauan Pustaka 7 2.1 Citra 2.2 Citra Analog 2.3 Citra Radiografi 7 7 8 2.4 Citra Digital 8 2.5 Jenis Citra Digital 9 2.5.1 Citra Berwarna 9 2.5.2 Citra Biner(Monokrom) 10

10 2.5.3 Citra Grayscale (Skala Keabuan) 11 2.6 Representasi Citra Digital 12 2.7 Pengolahan Citra Digital 2.8 Kista Rongga Mulut 2.8.1 Gambaran Radiografi Kista Rongga Mulut 2.9 Deteksi Tepi (Edge Detection) 2.10 Operator Sobel 2.11 Operator Frei-Chen 2.12 Morphologi 2.13 Matematika yang Melatarbelakangi 2.13.1 Teori Himpunan 2.13.2 Operasi Logika 2.14 Element Penstruktur 2.15 Operasi Dilasi 2.16 Operasi Erosi 2.17 Deteksi Tepi Morphologi 2.18 MSE dan PSNR 2.18.1 Mean Square Error (MSE) 2.18.2 Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) 2.19 Penelitian yang Relevan 14 15 15 17 17 18 18 19 19 19 23 24 25 26 27 29 Bab III Analisis Dan Perancangan Sistem 30 3.1 AnalisisSistem 30 3.1.1 Analisis Masalah 30 3.1.2 Analisis Persyaratan 31 3.1.2.1 Persyaratan Fungsional 31 3.1.2.2 Persyaratan Non-FungsionalSistem 32 3.1.3 Analisis Proses 33 3.1.3.1 Use Case Diagram 33 3.1.3.1.1 Use Case Input Citra 34 3.1.3.1.2 Use Case Deteksi Tepi Sobel 3.1.3.1.3 Use Case Deteksi Tepi Frei-Chen 34 35

11 3.1.3.1.4 Use Case Deteksi Tepi Morphologi 3.1.3.1.5 Use Case Deteksi Tepi Sobel dan Morphologi 3.1.3.1.6 Use Case Deteksi Tepi Frei-Chen dan Morphologi 3.1.3.1.7 Use Case Simpan Citra 3.1.3.2 Activity Diagram 3.1.3.3 Sequence Diagram 3.1.3.4 Analisis Proses deteksi tepi dengan Metode Sobel 3.1.3.5 Analisis Proses deteksi tepi dengan Metode Frei-Chen 3.1.3.6 Analisis Proses deteksi tepi dengan Metode Morphologi 3.2 Pseudocode 3.2.1 Pseudocode Proses Deteksi Tepi 3.2.2 Pseudocode Proses Perhitungan MSE 3.2.3 Pseudocode Proses Perhitungan Presentase MSE 3.2.4 Pseudocode proses Perhitungan PSNR 3.3 Perancangan Sistem 3.3.1 Flowchart Perancangan Sistem 3.3.2 Perancangan Antarmuka Siatem (Interface) 3.3.2.1 Halaman Menu Home 3.3.2.2 Halaman Menu Deteksi Tepi 3.3.2.3 Halaman Menu Bantuan 3.3.2.4 Halaman Menu Tentang 36 36 37 38 39 40 41 45 49 43 54 55 56 56 57 57 58 58 59 63 63 Bab IV Implementasi dan Pengujian 64 4.1 Implementasi Sistem 64 4.1.1 Form home (MainForm) 65 4.1.2.Form Deteksi Tepi 66 4.1.3 Form Bantuan 67 4.1.4 Form Tentang 67 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Proses Pengujian Form Deteksi Tepi 67 69

12 4.2.2 Proses Pengujian Proses Deteksi tepi 4.3 Hasil Pengujian 69 70 Bab V Kesimpulandan Saran 85 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran 85 86 Daftar Pustaka 87 Lampiran Listing Program Lampiran Curriculum Vitae A1 B1

13 DAFTAR TABEL Nomor Tabel 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 NamaTabel Warna dan Nilai Penyusun Warna Tabel Kebenaran AND, OR, XOR dan NAND Tabel Kebenaran NOT Spesifikasi Use Case Input Citra Spesifikasi Use Case Deteksi Tepi Sobel Spesifikasi Use Case Deteksi Tepi Frei-Chen Spesifikasi Use Case Deteksi Tepi Morphologi Spesifikasi Use Case Deteksi Tepi Sobel dan Morphologi Spesifikasi Use Case Deteksi Tepi Frei-Chen dan Morphologi Spesifikasi Use Case Simpan Citra Hasil Pengujian Metode Sobel Hasil Pengujian Metode Frei-Chen Hasil Pengujian Metode Morphologi Hasil Pengujian Metode Sobel dan Morphologi Hasil Pengujian Metode Frei-Chen dan Morphologi Perbandingan Nilai MSE, Hasil Deteksi Tepi Metode Sobel, Frei-Chen, Morphologi,Kombinasi Sobel dan Morphologi serta Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi Perbandingan Nilai MSE, Hasil Deteksi Tepi Metode Sobel, Frei-Chen, Morphologi,Kombinasi Sobel dan Morphologi serta Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi dalam persen (%) Perbandingan Nilai PSNR, Hasil Deteksi Tepi Metode Sobel, Frei-Chen, Morphologi,Kombinasi Sobel dan Morphologi serta Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi Perbandingan Nilai Running Time, Hasil Deteksi Tepi Metode Sobel, Frei-Chen, Morphologi, Kombinasi Sobel dan Morphologi serta Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi Halaman 10 24 24 35 35 36 37 38 38 39 71 73 75 77 79 81 82 83 83

14 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.1 4.2 4.3 NamaGambar Gambar Citra Rontgen Contoh Citra RGB Contoh Citra Biner Contoh Citra Grayscale Sistem Koordinat Citra Gambar Radiografi Kista Ameloblastoma (a)unicystic luminal Ameloblastoma (b) Multicystic Ameloblastoma, (c) Malignant Ameloblastoma Gambar Radiografi Kista Odontogenik Keratocyst (a) Glandular Odontogenic Cyst, (b) Mandibular Swelling Odontogenic, (c) Maxillary Keratocyst Odontogenic Tumour Gambar Radiografi Kista Dentigerous Unilacular Dentigerous, (b) Maxilary Dentigerous, (c) Dentigerous in Left Maxillary Antrum Penggunaan Operasi Uniaon pada Citra Biner Penggunaan Operasi Interseksi pada Citra Biner Penggunaan Operasi Komplemen pada Citra Biner Penggunaan Operasi Translasi pada Citra Biner Hasil Operasi Logika atas Dua Citra A dan B (a) Element Penstruktur Squre (b) Element Penstruktur Rectangel (c) Element Penstruktur Line (d) Element Penstruktur Disk (e) Element penstruktur Diamond Penggunaan Operasi Dilasi Pada Citra Penggunaan Operasi Erosi Pada Citra Ishikawa Diagram Use Case Diagram Activity Diagram Sequence Diagram Flowchart Rancangan Sistem Rancangan Antarmuka Halaman Menu Utama Rancangan Antarmuka Halaman Menu Deteksi Tepi Rancangan Antarmuka Halaman Menu Bantuan Rancangan Antarmuka Halaman Menu Tentang Tampilan Form Menu Home Tampilan Form Deteksi Tepi Tampilan Form Bantuan Halaman 8 10 11 12 12 16 16 16 21 22 23 23 24 25 27 27 32 34 40 41 57 58 59 62 63 65 66 66

15 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Tampilan Form Tentang Gambar Radiografi Kista Ameloblastoma (a)unicystic luminal Ameloblastoma (b) MulticysticAmeloblastoma, (c) Malignant Ameloblastoma Gambar Radiografi Kista Odontogenik Keratocyst (a) Glandular Odontogenic Cyst, (b) Mandibular Swelling Odontogenic, (c) Maxillary Keratocyst Odontogenic Tumour Gambar Radiografi Kista Dentigerous Unilacular Dentigerous, (b) Maxilary Dentigerous, (c) Dentigerous in Left Maxillary Antrum Proses Input Citra pada Form Deteksi Tepi Proses Pengujian Deteksi Tepi dengan Metode Sobel, Frei-Chen, Morphologi, Kombinasi Sobel dan Morphologi serta Kombinasi Frei-Chen dan Morphologi 67 68 68 68 69 70

16 DAFTAR LAMPIRAN A.Listing Program A-1 B.CurriculumVitae B-1