ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI NURUL FARADHILLA 081401087
ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN
REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI NURUL FARADHILLA 081401087
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN
REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
NURUL FARADHILLA 081401087 PROGRAM STUDI S-1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA
THRESHOLDING DENGAN REGION MERGING
DALAM SEGMENTASI CITRA Kategori : SKRIPSI Nama : NURUL FARADHILLA Nomor Induk Mahasiswa : 081401087 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di Medan, Januari 2013
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs.Marihat Situmorang, M.Kom Prof. Dr. Iryanto, M.Si NIP. 196312141989031001 NIP. 194604041971071001 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP.196203171991021001
PERNYATAAN
ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA THRESHOLDING DENGAN
REGION MERGING DALAM SEGMENTASI CITRA
SKRIPSI Saya mennyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2013 Nurul Faradhilla 081401087
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirobbilalamin. Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat, rezeki dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW.
Pada pengerjaan skripsi dengan judul Analisis Perbandingan Algoritma
Thresholding dan Region Merging dalam Segmentasi Citra, penulis menyadari bahwa
banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak yang turut membantu dan memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Si dan Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom dan Bapak Sajadin Sembiring, S.Kom, M.Comp.Sc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer.
4. Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Program Studi S1 Ilmu Komputer FASILKOM-TI USU dan semua pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer USU.
5. Orangtua penulis Ayahanda Asman dan Ibunda Saigustini. Kakak-kakak penulis Muthia Sari, SE dan Rizky Maisyarah, SH serta kepada sepupu Khairuni Syafitri serta keluarga besar penulis secara khusus.
6. Sahabat-sahabat penulis secara khusus Octi Fadillah Khair, Nadya Nakytha, Indriyati Octafiana Siregar, Lia Soraya Agustina, Veronica Angelina Panggabean, Cherly Surbakti, yang telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya.
7. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008 secara khusus Khairunnisa Lubis, Henny Wandani, Namira Listya Utami Tanjung, Wiliyana, Heni Haryani Lubis, Prisilia Lukas, Nanang, Mahdi, Nasan, Rachmad, Dian, Gustaf dan seluruh parkir rangers crew yang telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya.
8. Teman-teman SMA secara khusus Hakim Hidayat, Raja Meliala, Galih Rizky, M.
Reza Sitompul, Nurdiansyah, telah memberikan bantuan, motivasi dan perhatiannya.
9. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
Medan, Januari 2013 (Nurul Faradhilla)
ABSTRAK
Segmentasi sering dideskripsikan sebagai proses analogi terhadap proses pemisahan latar depan dengan latar belakang. Proses segmentasi merupakan proses perbaikan citra karena adanya gangguan noise pada gambar ataupun distorsi cahaya sehingga gambar terlihat kabur dan susah untuk dibedakan mana latar depan gambar dan mana latar belakang gambar. Penulis memaparkan perancangan sistem segmentasi citra menggunakan algoritma Thresholding dan Region Merging. Masukan dalam sistem ini adalah citra digital JPG atau BMP. Pada algoritma ini, proses segmentasi dimulai dari pembacaan nilai pixel serta konversi nilai pixel ke nilai grayscale. Sistem mampu menyegmentasi citra asli dengan algoritma Thresholding dan Region Merging. Sistem memberikan perbedaan hasil segmentasi dari kedua algortima dan informasi sistem yang berisi perbedaan waktu, dan size. Dari hasil penelitian, kedua algoritma ini kurang akurat digunakan dalam segmentasi.
Kata kunci: Citra digital, Pengolahan Citra, Segmentasi algoritma Threshold dan
Region Merging.
ANALYSIS COMPARATIVE BY ALGORITHM OF THRESHOLDING AND
REGION MERGING IN IMAGE SEGMENTATION
ABSTRACT
Segmentation is often described as a process analogous to the process of separating the foreground with the background. Segmentation process is a process of image improvement due to noise or distortion in the image of light so the picture looks blurred and difficult to differentiate between foreground and background image. The author describes the design of image segmentation system using Thresholding and Region Merging algorithm. Input in this system is a digital image of JPG or BMP. On this algorithm, the segmentation process starts from the reading of pixel values and pixel value conversion to grayscale values Systems give different segmentation results of both algorithms and information systems that contain the time difference, and size. From the reset, the both of algorithms are less accurate to used in segmentation.
Keywords: Digital image, Image processing, Segmentation algorithm Threshold
and Region merging.DAFTAR ISI
5
3
1.7 Sistematika Penulisan
4 Bab 2 Landasan Teori
2.1 Pengertian Citra
5
2.1.1 Pengertian Citra Analog
2.1.2 Pengertian Citra Digital
3
6
2.2 Resolusi Citra
7
2.3 Jenis Citra
7
2.3.1 Citra Biner
7
1.6 Metode Penelitian
Halaman
Persetujuan ii
Daftar Gambar xii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel xi
Bab 1 Pendahuluan
2
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
2.3.2 Citra Grayscale
8
2.3.3 Citra Warna (16 Bit)
8
2.3.4 Citra Warna (24 Bit)
9
2.4 Format File Citra
10
2.4.1
10 Format Bitmap (.bmp)
2.4.2
11 Format JPG (.jpg)
2.4.3
12 Tegged Image Format (.tif)
2.4.4 Portable Network Graphics (.png)
12
2.4.5 Graphics Interchange Format (.gif)
12
2.5 Mode Warna
13
2.5.1 Mode Warna RGB (Red, Green, Blue)
13
2.5.2 Mode Warna CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, Black) 14
2.5.3 Mode Warna HSI (Hue, Saturation, Intensity)
15
2.6 Kedalaman Bit
15
2.7 Pengenalan Pola
16
2.8 Segmentasi Citra
16
2.8.1 Algoritma Thresholding
18
2.8.2 Algoritma Region Merging
20 Bab 3 Analisis dan Perancangan
3.1 Pembahasan
22
3.1.1 Menghitung Nilai Grayscale Citra
23
3.1.2 Segmentasi Algoritma Thresholding
28
3.1.3 Segmentasi Algoritma Region Merging 29
3.1.4 Flowchart Segmentasi Citra Dengan Algoritma Thresholding 32
3.1.5 Flowchart Segmentasi Citra Dengan Algoritma Region Merging
33
3.1.6 Perancangan Data Flow Diagram (DFD)
34
3.1.6.1 Diagram Konteks Level 0
35
3.1.6.2 Data Flow Diagram (DFD) level 1
35
3.1.6.3 Data Flow Diagram (DFD) level 2 Segmentasi Thresholding Citra
36
3.1.6.4 Data Flow Diagram (DFD) level 2 Segmentasi Region Merging
36
3.2 Perancangan Antarmuka (Interface)
37
3.2.1 Rancangan Menu Utama
38
3.2.2 Rancangan Segmentasi Citra 38
3.2.3 Rancangan About
41 Bab 4 Implementasi dan Pengujian
4.1
43 Implementasi
4.1.1 Tampilan Menu Utama
43
4.1.2 Tampilan Segmentasi
44
4.1.3 Tampilan About
48
4.2. Hasil Pengujian
48
4.2.1 Pengujian Data
49
4.2.2 Pengujian Efek Visual
50 Bab 5 Penutup
5.1 Kesimpulan
53
5.2. Saran
54 Daftar Pustaka
55 Lampiran A
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Hubungan Antara Bit Per Piksel dengan Jumlah Warna pada Bitmap11 Tabel 2.2 Hubungan Antara Kedalaman Warna dan Resolusi Warna
16 Tabel 3.1 Nilai matriks RGB 5x5 Piksel Citra Warna
25 Tabel 3.2 Matriks Nilai Grayscale Citra 5x5 Piksel (Blok I)
27 Tabel 3.3 Matriks 4 Blok Nilai Grayscale Citra
27 Tabel 3.4 Matriks 10x10 Nilai Grayscale Citra
28 Tabel 3.5 Matriks Citra Hasil Segmentasi Threshold
29 Tabel 3.6 Matriks 10x10 Citra Grayscale
30 Tabel 3.7 Matriks I
30 Tabel 4.1 Hasil Pengujian
49 Tabel 4.2 Hasil Pengujian
49 Tabel 4.3 Pengujian Data
50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Koordinat Citra Digital5 Gambar 2.2 Citra Biner
7 Gambar 2.3 Citra Grayscale
8 Gambar 2.4 Deret Warna 16 Bit
8 Gambar 2.5 Kedalaman Warna 16 Bit High Color
9 Gambar 2.6 Citra Warna 24 Bit
9 Gambar 2.7 Warna RGB
14 Gambar 2.8 Warna CMYK
15 Gambar 2.9 Warna HUE
15 Gambar 2.10 Citra Grayscale 4x4 Piksel
19 Gambar 2.11 Citra Hasil Threshold
20 Gambar 2.12 Hasil Segmentasi Region Merging
21 Gambar 3.1 Format Citra 24 Bit (16 Juta Warna)
23 Gambar 3.2 (a) Citra Warna (b) Citra Grayscale
24 Gambar 3.3 (a) Citra Warna 5x5 Piksel (b) Citra Grayscale 5x5 Piksel
24 Gambar 3.4 Flowchart Proses Segmentasi Thresholding
33 Gambar 3.5 Flowchart Proses Segmentasi Region Merging
34 Gambar 3.6 Diagram Konteks Segmentasi Threshold dan Region Merging 35
Gambar 3.7 DFD level 135 Gambar 3.8 DFD Level 2 Segmentasi Thresholding Proses 1
36 Gambar 3.9 DFD Level 2 Segmentasi Region Merging Proses 2
37 Gambar 3.10 Rancangan Menu Utama
38 Gambar 3.11 Rancangan Segmentasi Citra
40 Gambar 3.12 Rancangan About
42 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama
43 Gambar 4.2 Tampilan Segmentasi
44 Gambar 4.3 Tampilan Kotak Dialog Buka File Citra
45
Gambar 4.4 Tampilan Hasil Pemilihan Citra yang akan di Segmentasi 46Gambar 4.5 Tampilan Hasil Segmentasi Threshold46 Gambar 4.6 Tampilan Hasil Segmentasi Region Merging
47 Gambar 4.7 Tampilan About
47