IMPLEMENTASI ALGORITMA EDGE DETECTION OPERATOR SOBEL PADA PROSES PERBAIKAN KUALITAS CITRA TEKS SKRIPSI ZULHAM EFFENDI
SKRIPSI
ZULHAM EFFENDI
111421021
PROGRAM STUDI EKSTENSI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer
ZULHAM EFFENDI
111421021
PROGRAM STUDI EKSTENSI S-1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI ALGORITMA EDGE DETECTION OPERATOR SOBEL PADA PROSES PERBAIKAN KUALITAS CITRA TEKS
Kategori : SKRIPSI Nama : ZULHAM EFFENDI NIM : 111421021 Program Studi : EKSTENSI S-1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing II Pembimbing I Drs. Dahlan Sitompul M.Eng Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 19670725 200501 1 002 NIP. 19570701 198601 1 003 Diketahui/disetujui oleh : Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI ALGORITMA EDGE DETECTION OPERATOR SOBEL
PADA PROSES PERBAIKAN KUALITAS CITRA TEKS
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015 Zulham Effendi NIM. 111421021
PENGHARGAAN
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT karena atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah ditetapkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, serta Shalawat dan Salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Kom sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi sekaligus sebagai dosen Pembimbing I Saya yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.
5. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing, mengarahkan, menasehati, memotivasi, dan menyemangati penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini.
6. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, MIT sebagai dosen penguji I yang telah memberikan kritik dan saran yang berguna bagi penulis
7. Bapak Drs. Open Darnius, M.Sc sebagai dosen penguji II yang telah memberikan kritik dan saran yang berguna bagi penulis.
8. Seluruh staf pengajar dan pegawai Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
9. Teristimewa orang tua yang penulis sayangi, ibunda Sri Ningsih dan ayahanda Syamsuddin yang telah memberikan doa, motivasi, perhatian , mendukung penulis dengan penuh kasih sayang dan kesabaran yang tak terhingga.
10. Adik tersayang Putri Ramadani yang telah memberikan doa, dukungan, dan perhatian kepada saya.
11. Pendamping teristimewa Lydia Utami, SE yang selalu menasehati dan tak henti-hentinya memberi motivasi, dukungan, dan doa.
12. Teman – teman seperjuangan mahasiswa S1 Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2011 yang selalu memberi dukungan.
13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di Universitas Sumatera Utara.
Medan, Juni 2015 Penulis Zulham Effendi
ABSTRAK
Manuskrip kuno seringkali mengandung noise yang disebut sebagai ‘fox’ dimana terjadinya perubahan warna kertas menjadi kekuningan atau kecoklatan karena tersimpan lama. Untuk kepentingan analisa tulisan pada manuskrip kuno, fox sangat mengganggu pandangan dan perubahan tulisan pada naskah sehingga diperlukan restorasi digital yang menggunakan teknik-teknik pengolahan citra. Algoritma Edges
Detection merupakan cara segmentasi citra yang digunakan untuk memisahkan teks
dan latar manuskrip yang terkena fox dengan cara mempertegas batas tepi objek yaitu teks dengan latar belakang. Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun program restorasi citra digital dengan teknik deteksi tepi operator Sobel adalah Microsoft Visual Basic .Net 2010. Hasil pengujian perangkat lunak membuat kualitas citra teks manuskrip kuno menjadi lebih jelas untuk dapat digunakan menganalisa tulisan lebih lanjut.
Keyword : Citra, Manuskrip, Edges Detection, Opertor Sobel.
ABSTRACT
Ancient manuscripts often contain noise that is referred as a 'fox' in color changing of the paper becomes yellowish or brownish due to old stored. For the purposes of ancient manuscript analysis, fox is very troubling views and changes writing on the paper so it’ s required digital restoration techniques on image processing. Edges Detection Algorithm is a way of image segmentation uses to separate between text and background of manuscripts affected by fox with clarifying edges of objects between a text with the background. The software to build digital image restoration program with edge detection sobel operator technique is Microsoft Visual Basic Net. 2010. Result of testing the software makes the quality image of ancient manuscripts of the text to be clearer so can be used to analyze the writing further.
Keywords : Image, Manuscripts, Edge Detection, Sobel Operator
DAFTAR ISI Halaman
PERSETUJUAN iii
PERNYATAAN iv
PENGHARGAAN v
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xiii
BAB 1 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
3
1.6 Metodologi Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
5
2.1 Pengolahan Citra
5
2.2 Citra Warna
7
2.3 Citra Digital
8
2.4 Menghitung Nilai RGB Citra
13
2.5 Deteksi Tepi Citra
13
2.5.1 Operator Sobel
15
2.6 Microsoft Visual Basic NET 2010
17
2.7 Data Flow Diagram (DFD)
19
2.8 Flow Chart
20 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
21
3.1 Analisis
21
3.1.1Pembagian Citra menjadi Ukuran 3 x 3 Piksel
22
3.1.2 Perhitungan Nilai Warna RGB
22
3.1.3 Perhitungan Nilai Grayscale
23
3.1.4 Perhitungan Nilai Biner (Binerisasi)
25
3.1.5 Inisialisasi Kernel Sobel
26
3.1.6 Perhitungan Gradien (M)
26
3.1.7 Pemetaan Nilai Gradien ke Citra Baru
27
3.1.8 Flow Chart Deteksi Tepi
27
3.1.9 Penelitian Deteksi Tepi Terkait
29
3.2 Perancangan Sistem
31
3.2.1Diagram Konteks Sistem
32
3.2.2 Data Flow Diagram Level 1
32
3.2.3 Perancangan Antarmuka (interface)
34
3.2.3.1 Rancangan Menu Utama
34
3.2.3.2 Rancangan Form Deteksi Tepi
34
3.2.3.3 Rancangan Help
35
3.2.3.4 Rancangan About
36
3.2.4 Rancangan Pengujian
37 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
38
4.1 Implementasi
38
4.1.1 Tampilan Menu Utama
38
4.1.2 Tampilan Form DeteksiTepi
39
4.1.3 Tampilan Bantuan
40
4.2 Pengujian
41
4.2.1 Pengujian Citra Berformat JPG
41 4.2.2 pengujian Citra Berformat BMP
43 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
48
5.1 Kesimpulan
48
5.2 Saran
48 DAFTAR PUSTAKA
49 LAMPIRAN
A. Listing Program
DAFTAR GAMBAR Halaman
33 Gambar 3.18 Rancangan Hasil Pengujian
26 Gambar 3.9 Dua Buah Kernel
26 Gambar 3.10 matriks Citra 3x3 Piksel dengan Dua Kernel
26 Gambar 3.11 Matriks Hasil Deteksi Tepi Citra 3x3
27 Gambar 3.12 Flow Chart Deteksi Tepi Citra
28 Gambar 3.13 Diagram konteks
29 Gambar 3.14 DFD Level 1
30 Gambar 3.15 Rancangan Menu Utama
31 Gambar 3.16 Rancangan Form Deteksi Tepi
32 Gambar 3.17 Rancangan Bantuan
33 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama
24 Gambar 3.7 Matriks Grayscale Blok Citra
35 Gambar 4.2 Tampilan Form DeteksiTepi
34 Gambar 4.3 Tampilan Hasil Deteksi Tepi
35 Gambar 4.4 Tampilan Bantuan
37 Gambar 4.6 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-6
38 Gambar 4.7 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-8
38 Gambar 4.8 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-9
39 Gambar 4.9 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-10
39 Gambar 4.10 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-1a
40 Gambar 4.11 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-6a
25 Gambar 3.8 Matriks Citra Biner
23 Gambar 3.6 Matriks RGB Blok Citra
Gambar 2.1 Citra Manuscrip Kuno12 Gambar 2.11 Citra Warna 24 bit
6 Gambar 2.2 Nilai warna RGB dalam hexadesimal
7 Gambar 2.3 Komposisi Warna RGB
7 Gambar 2.4 Kordinat Citra Digital
9 Gambar 2.5 Representasi Citra Digital Dalam 2 Dimensi
10 Gambar 2.6 Citra Biner
10 Gambar 2.7 Citra Keabuan
11 Gambar 2.8 8 bit truecolor
11 Gambar 2.9 Citra Warna 8 bit
12 Gambar 2.10 Citra Warna 16 bit
12 Gambar 2.12 Proses Deteksi Tepi Citra
23 Gambar 3.5 Nilai Piksel Blok Citra (3 x 3 piksel)
14 Gambar 2.13 Model Tepi Satu Citra
14 Gambar 2.14 Jenis-jenis Tepi Citra
15 Gambar 2.15 Matriks Konvolusi 3 X 3 Sobel
15 Gambar 2.16 Matrik Operator Sobel
16 Gambar 2.17 Hasil Deteksi Tepi
17 Gambar 3.1 Matriks Kernel Sobel
21 Gambar 3.2 Pengolahan Citra 3x3 Piksel
22 Gambar 3.3 Citra Manuskrip kuno (3 x 3 piksel)
22 Gambar 3.4 Blok Citra (3 x 3 piksel)
41
Gambar 4.12 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-8a41 Gambar 4.13 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-9a
42 Gambar 4.14 Tampilan Hasil Deteksi Tepi File Citra ManuScrip-10a
43 DAFTAR TABEL Halaman
Tabel 2.1 Contoh-contoh warna dalam hexadesimal8 Tabel 2.2 Format Piksel 8 bit
11 Tabel 2.3 Simbol Data Flow Diagram
19 Tabel 2.4 Simbol-simbol Flowchart Program
20