Implementasi Deteksi Tepi Canny Dan Isotropik Dengan Transformasi Power Law Studi Kasus Kanker Mulut Rahim (Serviks)
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kanker mulut rahim (Serviks) adalah penyakit pembunuh pertama wanita di
Indonesia. Kanker mulut rahim adalah pertumbuhan sel yang tidak normal terjadi
pada serviks uteris yang merupakan pintu masuk ke arah rahim (Riono, 1999).
Penyebab utama kanker serviks adalah virus Human Papilloma (HPV). Selain
virus tersebut, kebersihan, pola hidup sehat, dan hubungan seksual juga menjadi
faktor pemicu kanker serviks.
Biasanya kanker mulut rahim (serviks) terdeteksi pada saat kanker memasuki
stadium lanjut. Oleh karena itu dianjurkan untuk para wanita untuk melakukan
pendeteksian dini
seperti kolposkopi. Kolposkopi adalah pemeriksaan untuk
melihat permukaan serviks dengan memasukkan alat bernama kolposkop ke dalam
liang vagina (Handayani,2012).Gambar permukaan serviks bisa didokumentasikan
dengan kamera kecil yang terdapat pada kolposkop. Para ahli kolposkopi hanya
mengandalkan visual (mata) untuk menganalisis citra ini. Dengan kata lain,
keakuratan dan ketepatan analisis objek sangat tergantung pada kondisi dan
keadaan ahli kolposkopi tersebut sehingga dinilai kurang efisien.
Perpaduan antara perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi informasi
sudah banyak dilakukan oleh peneliti khususnya dalam pengolahan citra. Dengan
adanya perkembangan aplikasi pengolahan citra, jika terdapat lesi kanker pada
hasil kolposkopi maka lesi kanker akan terlihat dengan jelas. Karena hasil
kolposkopi tersebut akan diolah sehingga menghasilkan tepi-tepi citra. Informasi
yang didapatkan dari sebuah citra digital tidak bisa didapatkan secara langsung.
Pengambilan informasi dari sebuah citra harus dilakukan melalui pemrosesan
citra. Mendapatkan jenis informasi yang berbeda dari sebuah citra memerlukan
proses yang berbeda pula. Salah satu pengolahan citra adalah Deteksi Tepi.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan penelitian Murinto (2012), deteksi tepi sangat baik untuk mendeteksi ada
tidaknya kanker pada mulut rahim, karena tepi yang dihasilkan cukup jelas sehingga
mempermudah para ahli kolposkopi dalam mendeteksi kanker. Deteksi tepi juga
mampu mengekstraksi betuk janin dengan baik (Abdiansah, 2011).
Segmentasi citra adalah membagi suatu citra menjadi wilayah-wilayah yang
homogen berdasarkan kriteria keserupaan yang tertentu antara tingkat keabuan suatu
piksel dengan tingkat keabuan piksel piksel tetangganya ( Jain, 1989).
Deteksi Tepi adalah suatu proses yang menghasilkan tepi – tepi citra. Data yang
digunakan pada deteksi tepi berupa citra digital. Deteksi tepi merupakan salah satu
proses awal untuk melakukan segmentasi citra digital yang bertujuan untuk membagi
wilayah – wilayah yang homogen. Dalam penggunaanya terdapat beberapa metode
dalam deteksi tepi ( edge detection) yaitu : metode Robert, metode sobel, metode
prewit, metode canny, metode laplacian, metode isotropik, dan metode zero.
Penggunaan metode canny pada deteksi tepi merupakan langkah tepat, karena
pendeteksi tepi ini sangatoptimum dan menghasilkan pixel tepi minimum yang
mendekati tepi sesungguhnya (Mazid Kamal, 2011). Operator Isotropik menghasilkan
deteksi tepi yang paling jelas diantara operator berbasis gradien lainnya (Mahmud,
2016). Penulis menggunakan transformasi Power Law nth power untuk menghasilkan
gambar yang lebih terang dan jelas ketika dilakukan proses deteksi tepi. Berdasarkan
hal yang telah diuraikan diatas maka penulis berniat membuat penelitian dengan judul
Implementasi Deteksi Tepi Canny dan Isotropik dengan transformasi power law
(Studi Kasus : Kanker Mulut Rahim (Serviks)).
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana mendiagnosa tingkat
stadium kanker pada citra hasil kolposkopi menggunakan deteksi tepi citra dan solusi
pengobatan terhadap kanker yang terdeteksi.
1.3 Batasan Masalah / Ruang Lingkup Penelitian
Adapun yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
File citra yang diolah adalah citra warna (true color) yang berformat PNG dan
JPG yang merupakan hasil citra dari kolposkop.
2.
Tools pemrograman yang digunakan adalah C#.
Universitas Sumatera Utara
3.
Parameter keberhasilan sistem adalah akurasi deteksi kanker pada sistem dengan
hasil diagnosa pakar (ahli onkologi), running time, Nilai MSE, dan Nilai PSNR .
4.
Data citra kolposkopi diperoleh dari situs resmi departemen kesehatan
(www.pptm.depkes.go.id).
5.
Citra yang diproses 200 x 200 piksel.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk membangun aplikasi deteksi tepi Canny dan
Isotropik dengan transformasi power law pada citra hasil kolposkopi untuk
mendeteksi tingkat stadium kanker.
1.5 Manfaat Penelitian
1.
Membantu masyarakat untuk dapat mendeteksi stadium kanker serviks
2.
Sebagai alat alternative paramedis/ahli untuk menentukan keputusan prediksi
kanker serviks.
1.6 Metodologi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Studi Literatur
Pada tahapan ini dilakukan dengan mempelajari referensi yang terdiri dari
buku-buku dan sumber-sumber dengan topik deteksi tepi, transformasi power
law, grayscale.
2. Analisis dan Perancangan
Pada tahapan ini dilakukan analisis deteksi tepi citra dan kebutuhan
perancangan yang disertai pembuatan isikawa diagram, flowchart, UML serta
rancangan antar muka (User interface).
3. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pengimplementasian pengolahan citra dengan deteksi
tepi menggunakan operator canny dan isotropik dengan menggunakan bahasa
pemrograman c#.
Universitas Sumatera Utara
4. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah sistem telah
sesuai dengan kebutuhan dan tujuan yang diinginkan.
5. Dokumentasi
Dokumentasi dibuat dalam bentuk laporan yang dikerjakan dari awal hingga
akhir skripsi
1.7 Sistimatika Penulisan
BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan bagian yang berisi mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta
sistematika penulisan.
BAB 2 : LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berhubungan dengan pokok pembahasan
dalam penelitian ini. Pada bab ini akan dijelaskan tentang landasan teori tentang citra
warna, metode Canny, Isotropik, MSE, PSNR, Power law, Euclidean Distance serta
penelitian terdahulu.
BAB 3 : ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai ishikawa diagram, flowchart sistem, UML, serta
perancangan antar muka aplikasi.
BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi tentang Deteksi Tepi Canny dan isotropik dengan transformasi power
law serta hasil pengujian terhadap parameter yang digunakan.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil rancangan aplikasi yang telah dibuat dan
disertai dengan saran yang diberikan oleh penulis apabila aplikasi ini ingin
dikembangkan lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kanker mulut rahim (Serviks) adalah penyakit pembunuh pertama wanita di
Indonesia. Kanker mulut rahim adalah pertumbuhan sel yang tidak normal terjadi
pada serviks uteris yang merupakan pintu masuk ke arah rahim (Riono, 1999).
Penyebab utama kanker serviks adalah virus Human Papilloma (HPV). Selain
virus tersebut, kebersihan, pola hidup sehat, dan hubungan seksual juga menjadi
faktor pemicu kanker serviks.
Biasanya kanker mulut rahim (serviks) terdeteksi pada saat kanker memasuki
stadium lanjut. Oleh karena itu dianjurkan untuk para wanita untuk melakukan
pendeteksian dini
seperti kolposkopi. Kolposkopi adalah pemeriksaan untuk
melihat permukaan serviks dengan memasukkan alat bernama kolposkop ke dalam
liang vagina (Handayani,2012).Gambar permukaan serviks bisa didokumentasikan
dengan kamera kecil yang terdapat pada kolposkop. Para ahli kolposkopi hanya
mengandalkan visual (mata) untuk menganalisis citra ini. Dengan kata lain,
keakuratan dan ketepatan analisis objek sangat tergantung pada kondisi dan
keadaan ahli kolposkopi tersebut sehingga dinilai kurang efisien.
Perpaduan antara perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi informasi
sudah banyak dilakukan oleh peneliti khususnya dalam pengolahan citra. Dengan
adanya perkembangan aplikasi pengolahan citra, jika terdapat lesi kanker pada
hasil kolposkopi maka lesi kanker akan terlihat dengan jelas. Karena hasil
kolposkopi tersebut akan diolah sehingga menghasilkan tepi-tepi citra. Informasi
yang didapatkan dari sebuah citra digital tidak bisa didapatkan secara langsung.
Pengambilan informasi dari sebuah citra harus dilakukan melalui pemrosesan
citra. Mendapatkan jenis informasi yang berbeda dari sebuah citra memerlukan
proses yang berbeda pula. Salah satu pengolahan citra adalah Deteksi Tepi.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan penelitian Murinto (2012), deteksi tepi sangat baik untuk mendeteksi ada
tidaknya kanker pada mulut rahim, karena tepi yang dihasilkan cukup jelas sehingga
mempermudah para ahli kolposkopi dalam mendeteksi kanker. Deteksi tepi juga
mampu mengekstraksi betuk janin dengan baik (Abdiansah, 2011).
Segmentasi citra adalah membagi suatu citra menjadi wilayah-wilayah yang
homogen berdasarkan kriteria keserupaan yang tertentu antara tingkat keabuan suatu
piksel dengan tingkat keabuan piksel piksel tetangganya ( Jain, 1989).
Deteksi Tepi adalah suatu proses yang menghasilkan tepi – tepi citra. Data yang
digunakan pada deteksi tepi berupa citra digital. Deteksi tepi merupakan salah satu
proses awal untuk melakukan segmentasi citra digital yang bertujuan untuk membagi
wilayah – wilayah yang homogen. Dalam penggunaanya terdapat beberapa metode
dalam deteksi tepi ( edge detection) yaitu : metode Robert, metode sobel, metode
prewit, metode canny, metode laplacian, metode isotropik, dan metode zero.
Penggunaan metode canny pada deteksi tepi merupakan langkah tepat, karena
pendeteksi tepi ini sangatoptimum dan menghasilkan pixel tepi minimum yang
mendekati tepi sesungguhnya (Mazid Kamal, 2011). Operator Isotropik menghasilkan
deteksi tepi yang paling jelas diantara operator berbasis gradien lainnya (Mahmud,
2016). Penulis menggunakan transformasi Power Law nth power untuk menghasilkan
gambar yang lebih terang dan jelas ketika dilakukan proses deteksi tepi. Berdasarkan
hal yang telah diuraikan diatas maka penulis berniat membuat penelitian dengan judul
Implementasi Deteksi Tepi Canny dan Isotropik dengan transformasi power law
(Studi Kasus : Kanker Mulut Rahim (Serviks)).
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah bagaimana mendiagnosa tingkat
stadium kanker pada citra hasil kolposkopi menggunakan deteksi tepi citra dan solusi
pengobatan terhadap kanker yang terdeteksi.
1.3 Batasan Masalah / Ruang Lingkup Penelitian
Adapun yang menjadi batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.
File citra yang diolah adalah citra warna (true color) yang berformat PNG dan
JPG yang merupakan hasil citra dari kolposkop.
2.
Tools pemrograman yang digunakan adalah C#.
Universitas Sumatera Utara
3.
Parameter keberhasilan sistem adalah akurasi deteksi kanker pada sistem dengan
hasil diagnosa pakar (ahli onkologi), running time, Nilai MSE, dan Nilai PSNR .
4.
Data citra kolposkopi diperoleh dari situs resmi departemen kesehatan
(www.pptm.depkes.go.id).
5.
Citra yang diproses 200 x 200 piksel.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk membangun aplikasi deteksi tepi Canny dan
Isotropik dengan transformasi power law pada citra hasil kolposkopi untuk
mendeteksi tingkat stadium kanker.
1.5 Manfaat Penelitian
1.
Membantu masyarakat untuk dapat mendeteksi stadium kanker serviks
2.
Sebagai alat alternative paramedis/ahli untuk menentukan keputusan prediksi
kanker serviks.
1.6 Metodologi Penelitian
Tahapan penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1. Studi Literatur
Pada tahapan ini dilakukan dengan mempelajari referensi yang terdiri dari
buku-buku dan sumber-sumber dengan topik deteksi tepi, transformasi power
law, grayscale.
2. Analisis dan Perancangan
Pada tahapan ini dilakukan analisis deteksi tepi citra dan kebutuhan
perancangan yang disertai pembuatan isikawa diagram, flowchart, UML serta
rancangan antar muka (User interface).
3. Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pengimplementasian pengolahan citra dengan deteksi
tepi menggunakan operator canny dan isotropik dengan menggunakan bahasa
pemrograman c#.
Universitas Sumatera Utara
4. Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengujian untuk mengetahui apakah sistem telah
sesuai dengan kebutuhan dan tujuan yang diinginkan.
5. Dokumentasi
Dokumentasi dibuat dalam bentuk laporan yang dikerjakan dari awal hingga
akhir skripsi
1.7 Sistimatika Penulisan
BAB 1 : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan bagian yang berisi mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, serta
sistematika penulisan.
BAB 2 : LANDASAN TEORI
Bab ini akan membahas teori-teori yang berhubungan dengan pokok pembahasan
dalam penelitian ini. Pada bab ini akan dijelaskan tentang landasan teori tentang citra
warna, metode Canny, Isotropik, MSE, PSNR, Power law, Euclidean Distance serta
penelitian terdahulu.
BAB 3 : ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini membahas mengenai ishikawa diagram, flowchart sistem, UML, serta
perancangan antar muka aplikasi.
BAB 4 : IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Bab ini berisi tentang Deteksi Tepi Canny dan isotropik dengan transformasi power
law serta hasil pengujian terhadap parameter yang digunakan.
BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil rancangan aplikasi yang telah dibuat dan
disertai dengan saran yang diberikan oleh penulis apabila aplikasi ini ingin
dikembangkan lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara