Identifikasi Lokasi Fraktur pada Citra Digital Tulang Tibia Menggunakan Metode Algoritma Scanline

1

IDENTIFIKASI LOKASI FRAKTUR PADA CITRA DIGITAL TULANG TIBIA
MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA SCANLINE

SKRIPSI

SUSI ELFRIDA S
111402036

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

2

Universitas Sumatera Utara


3

IDENTIFIKASI LOKASI FRAKTUR PADA CITRA DIGITAL TULANG TIBIA
MENGGUNAKAN METODE ALGORITMA SCANLINE

SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Teknologi Informasi

Susi Elfrida S
111402036

PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara


i

PERSETUJUAN

Judul

: IDENTIFIKASI LOKASI FRAKTUR TULANG TIBIA
DAN FIBULA

MENGGUNAKAN ALGORITMA

SCANLINE
Kategori

: SKRIPSI

Nama

: SUSI ELFRIDA S


Nomor Induk Mahasiswa

: 111402036

Program Studi

: S1 TEKNOLOGI INFORMASI

Departemen

: TEKNOLOGI INFORMASI

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing


:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dr.Iman Dwi Winanto

Muhammad Anggia Muchtar, S.T.MM.IT.

NIP 198302092008011008

NIP 19800110 200801 1 010

Diketahui/disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi
Ketua,

Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT
NIP. 19800110 200801 1 010


Universitas Sumatera Utara

ii

PERNYATAAN

IDENTIFIKASI LOKASI FRAKTUR TULANG TIBIA DAN FIBULA
MENGGUNAKAN ALGORITMA SCANLINE

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2015

Susi Elfrida S
111402036


Universitas Sumatera Utara

iii

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala
berkat dan pengasihan-Nya yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Informasi, Program Studi S1
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulisan sampaikan kepada Bapak Muhammad Anggia
Muchtar, S.T., MM.IT. selaku pembimbing pertama dan Bapak Dr.Iman Dwi Winanto
selaku pembimbing kedua yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan kritik
dan saran dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. Selanjutnya, terima kasih juga kepada
Bapak Romi Fadillah Rahmat B.Comp.Sc.,M.Sc sebagai dosen penguji pertama serta Ibu
Dr. Erna Budhiarti Nababan, M. IT sebagai dosen penguji kedua. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada Bapak dan Ibu dosen S1 Teknologi Informasi yang
telah mengajar dan memberikan masukan serta saran yang bermanfaat selama proses
perkuliahan hingga dalam penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada
semua pegawai dan staf tata usaha Teknologi Informasi dan Fasilkom-TI, yang telah

membantu proses administrasi selama perkuliahan.
Penulis tentunya tidak lupa berterima kasih kepada kedua orang tua penulis, yaitu
Bapak Martolu Simanjuntak dan Ibu Romauli Panjaitan yang telah membesarkan penulis
dengan sabar dan penuh cinta. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada abang penulis
Suberto dan Herianto Simanjuntak dan kakak penulis Lasmian, yang selalu memberikan
dukungan kepada penulis. Penulis juga berterima kasih kepada Julchiply atas segala
bantuan, motivasi dan doa yang diberikan kepada penulis. Penulis juga berterima kasih
pada seluruh anggota keluarga penulis yang namanya tidak dapat disebutkan satu satu.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman yang telah memberikan
dukungan, khususnya teman seperjuangan Masyunita, Dian, Fitri, Anita, Vanesa, Melda,
serta seluruh teman-teman angkatan 2011 dan teman-teman mahasiswa Teknologi
Informasi lainnya. Akhir kata, penulis ucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah
membantu menyelesaian skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Semoga
Tuhan Yesus Kristus membalas kebaikan kalian semua, dan semoga skripsi yang penulis
buat dapat bermanfaat.

Universitas Sumatera Utara

iv


ABSTRAK

Fraktur adalah terputusnya kontinuitas jaringan tulang, retak atau patahnya tulang
utuh yang biasanya disebabkan oleh trauma atau tenaga fisik. Fraktur tibia dan fibula
yang terjadi akibat pukulan langsung, fraktur kedua tulang ini sering terjadi dalam
kaitan satu sama lain. Salah satu cara yang digunakan untuk mengidentifikasi lokasi
fraktur tibia dan fibula adalah dengan membaca gambar hasil foto X-ray secara
manual.

Pemeriksaan

manual

membutuhkan waktu

yang

lebih

lama


dan

memungkinkan terjadinya kesalahan dalam identifikasi karena citra mengandung
banyak noise. Terlebih lagi dalam pembacaan gambar X-ray membutuhkan sinar
background yang kuat (sebagai pencahayaan) untuk membuat objek pada gambar Xray tampak lebih jelas, sehingga dibutuhkan suatu metode yang dapat mempermudah
ahli radiologi dalam mengidentifikasi lokasi fraktur tulang tibia dan fibula. Metode
yang diajukan pada penelitian ini adalah algoritma Scanline untuk identifikasi lokasi
fraktur. Sebelum tahap identifikasi dilakukan citra cruris akan mengalami preprocessing dan feature extraction menggunakan deteksi tepi Canny. Pada penelitian
ini ditunjukkan bahwa metode yang diajukan mampu melakukan identifikasi lokasi
fraktur tulang tibia dan fibula dengan akurasi 87,5%.

Kata kunci: Fraktur, Tibia dan fibula, Canny, Scanline.

Universitas Sumatera Utara

v

IDENTIFICATION OF THE LOCATION OF TIBIA AND FIBULA
FRACTURE USING SCANLINE ALGORITHM


ABSTRACT

A fracture is a break of continuity of bone tissue, a crack or a fracture of intact bone
usually caused by trauma or physical exertion. Fracture of the tibia and fibula caused
by a direct hit, both bone fractures often occur in conjunction with one another. A
method that use to identify the location of tibia and fibula fracture by reading X-ray
images manually. Manual inspection requires a lot of time and misidentification of the
image that contains a lot of noise may occured. Especially in reading X-ray images
requires a strong background light (for lighting) to make objects in X-ray images
appear clearly, and so it is needed a method that can help radiologists in identifying
the location of tibia and fibula fracture. The method proposed in this research is the
Scanline algorithm to identify the location of the fracture. Pre-processing and feature
extraction using canny edge detection will be performed before the identification step.
This research shows that the proposed method is able to identify the location of tibia
and fibula fracture with accuracy of 87,5%.

Keywords: Fracture , Tibia and fibula, Canny, Scanline.

Universitas Sumatera Utara


vi

DAFTAR ISI

Hal.
PERSETUJUAN

i

PERNYATAAN

ii

UCAPAN TERIMA KASIH

iii

ABSTRAK

iv

ABSTRACT

v

DAFTAR ISI

vi

DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

ix

BAB 1 PENDAHULUAN

1

1.1. Latar Belakang

1

1.2. Rumusan Masalah

2

1.3. Tujuan penelitian

2

1.4. Batasan Masalah

3

1.5. Manfaat Penelitian

3

1.6. Metodologi Penelitian

3

1.7. Sistematika Penulisan

4

BAB 2 LANDASAN TEORI

6

2.1 Tulang Tibia dan Tulang Fibula

6

2.1.1. Tulang Tibia

7

2.1.2. Tulang Fibula

7

2.1.3 Fraktur

8

2.1.4. Klasifikasi Fraktur

8

2.2 Citra

9

2.2.1 Citra Biner

10

2.2.2 Citra Keabuan (Grayscale)

10

2.3.3 Citra Warna

11

2.3 Pengolahan Citra

11

Universitas Sumatera Utara

vii

2.3.1. Cropping

12

2.3.2 Resizing

12

2.3.3 Grayscaling

12

2.3.4 Penajaman citra (Sharpenning)

13

2.3.5 Filtering

13

2.4 Ekstraksi Fitur

14

2.5. Algoritma Scanline

15

2.6. Penelitian Terdahulu

16

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

19

3.1 Arsitektur Umum

19

3.2 Data yang Digunakan

20

3.3 Pre-processing

21

3.3.1 Cropping

21

3.3.2 Resizing

22

3.3.3. Grayscaling

22

3.3.4. Penajaman Citra (Sharpening)

24

3.4 Ekstraksi Fitur

25

3.5 Identifikasi Lokasi Fraktur

27

3.6 Bentuk keluaran yang dihasilkan

30

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

34

4.1 Implementasi Sistem

34

4.1.1 Spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan

34

4.1.2 Implementasi perancangan muka

35

4.1.3 Implementasi data

36

4.2 Prosedur Operasional

37

4.3 Pengujian Sistem

42

4.3.1 Pengujian Citra
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

42
52

5.1 Kesimpulan

52

5.2. Saran

52

DAFTAR PUSTAKA

53

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR TABEL

Hal.
Tabel 2.1. Penelitian terdahulu

17

Tabel 3.1. Nilai ektraksi fitur deteksi Canny

27

Tabel 3.2. Hasil Proses Scanline

30

Tabel 4.1. Rangkuman data citra cruris

38

Tabel 4.3. Hasil Uji data cruris

43

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR GAMBAR

Hal.
Gambar 2.1. Anatomi Cruris Tibia dan Fibula

6

Gambar 2.2. Citra biner

10

Gambar 2.3. Citra Grayscale

11

Gambar 2.4. Citra warna

11

Gambar 2.5. Ilustrasi proses Scanline

16

Gambar 3.1. Arsitektur umum

20

Gambar 3.2. Citra Cruris

21

Gambar 3.3. Hasil pemotongan (cropping) citra cruris

21

Gambar 3.4. Citra hasil proses resizing

22

Gambar 3.5. Representasi pixel citra cruris

22

Gambar 3.6. Citra 9 (3x3) pixel

23

Gambar 3.7. Nilai grayscaling pada setiap pixel

24

Gambar 3.8. Citra hasil grayscaling

24

Gambar 3.9. Citra hasil sharpening

25

Gambar 3.10. Citra Proses canny

26

Gambar 3.11. Citra hasil canny

26

Gambar 3.12. Ilustrasi proses algoritma Scanline

29

Gambar 3.13. Struktur Menu Aplikasi

31

Gambar 3.14. Rancangan Tampilan Awal Identifikasi

32

Gambar 3.15 Rancangan Tampilan Halaman Utama

33

Gambar 4.1. Tampilan Halaman Awal

34

Gambar 4.2. Tampilan Halaman Utama Sistem

36

Universitas Sumatera Utara

x

Gambar 4.3. Tampilan utama aplikasi saat tombol “Browse” dipilih

37

Gambar 4.4. Tampilan utama aplikasi setelah citra tulang dipilih

38

Gambar 4.5. Tampilan aplikasi pada proses identifikasi

39

Gambar 4.6. Tampilan citra hasil grayscaling

39

Gambar 4.7. Tampilan citra hasil sharpening

40

Gambar 4.8. Tampilan citra hasil deteksi tepi canny

41

Gambar 4.9. Tampilan citra hasil identifikasi

41

Gambar 4.10. Citra gagal identifikasi

51

Universitas Sumatera Utara