Implementasi High-Boost Filtering Untuk Memperbaiki Kualitas Citra Digital
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi pada saat ini mempunyai dampak yang sangat besar dalam
kehidupan manusia. Salah satu perkembangan yang paling pesat adalah perkembangan
teknologi pada bidang multimedia. Untuk teknologi multimedia sendiri merupakan
gabungan dari media-media yang ada. Media-media tersebut terbagi atas beberapa
jenis, yaitu teks, citra (gambar), suara, video dan lain sebagainya. Citra adalah
reprentasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu objek. Citra sebagai keluaran
suatu sistem perekaman data dapat bersifat optik berupa foto, bersifat analog, berupa
sinyal-sinyal video seperti gambar pada monitor televisi atau bersifat digital yang
dapat langsung disimpan pada suatu media penyimpanan.
Dalam perkembangannnya citra yang bersifat digital atau biasa disebut dengan
citra digital, memiliki beragam kualitas gambar. Citra yang dihasilkan bergantung
pada resolusi pixel terhadap gambar tersebut. Semakin banyak jumlah pixel pada
sebuah citra maka akan semakin bagus pula gambar yang akan dihasilkan. (Acharya &
Ajoy, 2005).
Namun, tidak semua gambar yang dihasilkan akan sesuai dengan objek gambar
tersebut, hal ini diakibatkan adanya derau (noise) yang menyebabkan tidak
maksimalnya hasil gambar yang didapat. Noise yang terjadi dapat berupa tingkat
kecerahan yang terlalu tinggi, warna yang terlalu kontras, atau kurang tajamnya
gambar tersebut dan lain sebagainya.
Beberapa jenis tipe noise yang sering kita jumpai pada citra digital yakni,
Gaussian Noise dan Salt and Pepper Noise. Gaussian Noise merupakan model noise
yang mengikuti distribusi normal standar dengan rata-rata 0 dan standar deviasi 1.
Efek dari Gaussian Noise ini pada gambar adalah munculnya titik-titik berwarna yang
jumlahnya sama dengan persentase noise. Salt and Pepper Noise adalah bentuk noise
yang biasanya terlihat titik-titik hitam dan putih pada citra seperti tebaran garam dan
merica.
Universitas Sumatera Utara
2
Ada beberapa metode dalam mengurangi atau mereduksi noise pada citra digital,
salah satunya adalah dengan melakukan teknik filtering. Adapun teknik filtering yang
digunakan adalah High-Boost Filtering.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Roopashree. S, Sachin Saini, Rohan Ranjan
Singh dengan judul “ Enchancement and Pre-Processing of Images Using Filtering”.
Dalam implementasinya High-Boost Filtering digunakan untuk memperbaiki sebuah
citra yang ada tanpa memiliki noise. (Roopashree. S ,2012).
Selanjutnya, pada penelitian yang dilakukan oleh Dr. S . Pannirselvam dan P.
Raajan dengan judul “An Efficient Finger Print Enchancement Filtering Technique
with High Boost Gaussian Filter”. Dalam implementasinya High-Boost Filtering
digunakan untuk memperjelas sidik jari yang telah diproses menggunakan metode
High-Pass Filtering sehingga gambar sidik jari menjadi semakin tajam. (Pannirselvam
S ,2012)
Berdasarkan latar belakang yang telah penulis uraikan, maka dilakukan penelitian
dengan judul “Implementasi High-Boost Filtering untuk Memperbaiki Kualitas Citra
Digital.”
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti dan diuraikan dalam Skripsi ini adalah penggunaan
metode High-Boost Filtering pada sebuah citra yang mengalami 2 jenis noise yaitu
Gaussian Noise dan Salt & Pepper Noise sehingga citra yang dihasilkan menjadi lebih
baik.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang akan menjadi acuan adalah:
1. Jenis citra digital yang akan digunakan adalah citra digital dengan format .bmp
dan citra digital dengan format .png .
2. Noise yang digunakan adalah Gaussian Noise dan Salt & Pepper Noise .
3. Persentase probabilitas noise yang akan digunakan mulai dari 10% ,20%,30% dan
40%.
Universitas Sumatera Utara
3
4. Parameter yang digunakan untuk membandingkan kualitas citra adalah Mean
Square Error (MSE) dan Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)
5. Bahasa pemrograman yang akan digunakan adalah C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah agar dapat memperoleh sebuah aplikasi yang dapat
memperbaiki kualitas citra yang mengalami noise yaitu Gaussian Noise dan Salt &
Pepper Noise dengan menggunakan metode High-Boost Filtering.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini sebagai berikut:
1. Manfaat bagi penulis:
a. Menambah pengetahuan penulis dalam bidang pengolahan citra digital
khususnya pada metode High-Boost Filtering.
b. Menambah pengetahuan penulis dalam melakukan penerapan metode
High-Boost Filtering untuk memperbaiki kualitas citra.
2. Manfaat bagi bidang ilmu adalah sebagai bahan referensi yang dapat
digunakan bagi peneliti lain yang menggunakan citra digital sejenis.
3. Manfaat bagi masyarakat adalah membantu masyarakat dalam melakukan
proses perbaikan kualitas citra digital.
1.6 Metodelogi Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Penelitian ini terlebih dahulu dipelajari literatur yang didapat melalui buku, jurnal,
artikel, makalah maupun situs internet yang membahas perbaikan citra digital
dengan metode High-Boost Filtering.
2. Perancangan Sistem
Universitas Sumatera Utara
4
Pada tahap ini akan dilaksanakan perancangan flowchart, antar muka, UML dan
perancangan sistem perbaikan kualitas citra digital dengan menggunakan metode
High-Boost Filtering
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini akan dilaksanakan pengkodean (coding).
4. Pengujian Sistem
Dalam tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun.
5. Dokumentasi
Dalam tahapan ini dilakukan penyusunan laporan dari hasil analisis dan
perancangan sistem dalam format penulisan penelitian.
1.7 Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu :
Bab I
Pendahuluan
Berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan
dan manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II
Landasan Teori
Berisi tentang penjelasan singkat mengenai definisi pengolahan citra,
noise dan metode Order-Statistic Filters.
Bab III Analisis dan Perancangan
Berisi tentang analisis mengenai proses kerja dari teknik OrderStatistic Filters yang terdiri dari Use Case Diagram, Squential
Diagram, Activity Diagram, Pseudocode Program, Flowchart dan
perancangan tampilan form dari aplikasi.
Bab IV Implementasi dan Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan
analisis dan perancangan. Kemudian melakukan pengujian sistem.
Universitas Sumatera Utara
5
Bab V
Kesimpulan dan Saran
Berisi tentang kesimpulan yang dapat ditarik setelah menyelesaikan
tugas akhir ini dan saran-saran yang dapat diberikan untuk
pengembangan aplikasi lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi pada saat ini mempunyai dampak yang sangat besar dalam
kehidupan manusia. Salah satu perkembangan yang paling pesat adalah perkembangan
teknologi pada bidang multimedia. Untuk teknologi multimedia sendiri merupakan
gabungan dari media-media yang ada. Media-media tersebut terbagi atas beberapa
jenis, yaitu teks, citra (gambar), suara, video dan lain sebagainya. Citra adalah
reprentasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu objek. Citra sebagai keluaran
suatu sistem perekaman data dapat bersifat optik berupa foto, bersifat analog, berupa
sinyal-sinyal video seperti gambar pada monitor televisi atau bersifat digital yang
dapat langsung disimpan pada suatu media penyimpanan.
Dalam perkembangannnya citra yang bersifat digital atau biasa disebut dengan
citra digital, memiliki beragam kualitas gambar. Citra yang dihasilkan bergantung
pada resolusi pixel terhadap gambar tersebut. Semakin banyak jumlah pixel pada
sebuah citra maka akan semakin bagus pula gambar yang akan dihasilkan. (Acharya &
Ajoy, 2005).
Namun, tidak semua gambar yang dihasilkan akan sesuai dengan objek gambar
tersebut, hal ini diakibatkan adanya derau (noise) yang menyebabkan tidak
maksimalnya hasil gambar yang didapat. Noise yang terjadi dapat berupa tingkat
kecerahan yang terlalu tinggi, warna yang terlalu kontras, atau kurang tajamnya
gambar tersebut dan lain sebagainya.
Beberapa jenis tipe noise yang sering kita jumpai pada citra digital yakni,
Gaussian Noise dan Salt and Pepper Noise. Gaussian Noise merupakan model noise
yang mengikuti distribusi normal standar dengan rata-rata 0 dan standar deviasi 1.
Efek dari Gaussian Noise ini pada gambar adalah munculnya titik-titik berwarna yang
jumlahnya sama dengan persentase noise. Salt and Pepper Noise adalah bentuk noise
yang biasanya terlihat titik-titik hitam dan putih pada citra seperti tebaran garam dan
merica.
Universitas Sumatera Utara
2
Ada beberapa metode dalam mengurangi atau mereduksi noise pada citra digital,
salah satunya adalah dengan melakukan teknik filtering. Adapun teknik filtering yang
digunakan adalah High-Boost Filtering.
Pada penelitian yang dilakukan oleh Roopashree. S, Sachin Saini, Rohan Ranjan
Singh dengan judul “ Enchancement and Pre-Processing of Images Using Filtering”.
Dalam implementasinya High-Boost Filtering digunakan untuk memperbaiki sebuah
citra yang ada tanpa memiliki noise. (Roopashree. S ,2012).
Selanjutnya, pada penelitian yang dilakukan oleh Dr. S . Pannirselvam dan P.
Raajan dengan judul “An Efficient Finger Print Enchancement Filtering Technique
with High Boost Gaussian Filter”. Dalam implementasinya High-Boost Filtering
digunakan untuk memperjelas sidik jari yang telah diproses menggunakan metode
High-Pass Filtering sehingga gambar sidik jari menjadi semakin tajam. (Pannirselvam
S ,2012)
Berdasarkan latar belakang yang telah penulis uraikan, maka dilakukan penelitian
dengan judul “Implementasi High-Boost Filtering untuk Memperbaiki Kualitas Citra
Digital.”
1.2 Perumusan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti dan diuraikan dalam Skripsi ini adalah penggunaan
metode High-Boost Filtering pada sebuah citra yang mengalami 2 jenis noise yaitu
Gaussian Noise dan Salt & Pepper Noise sehingga citra yang dihasilkan menjadi lebih
baik.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah yang akan menjadi acuan adalah:
1. Jenis citra digital yang akan digunakan adalah citra digital dengan format .bmp
dan citra digital dengan format .png .
2. Noise yang digunakan adalah Gaussian Noise dan Salt & Pepper Noise .
3. Persentase probabilitas noise yang akan digunakan mulai dari 10% ,20%,30% dan
40%.
Universitas Sumatera Utara
3
4. Parameter yang digunakan untuk membandingkan kualitas citra adalah Mean
Square Error (MSE) dan Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)
5. Bahasa pemrograman yang akan digunakan adalah C#.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian adalah agar dapat memperoleh sebuah aplikasi yang dapat
memperbaiki kualitas citra yang mengalami noise yaitu Gaussian Noise dan Salt &
Pepper Noise dengan menggunakan metode High-Boost Filtering.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini sebagai berikut:
1. Manfaat bagi penulis:
a. Menambah pengetahuan penulis dalam bidang pengolahan citra digital
khususnya pada metode High-Boost Filtering.
b. Menambah pengetahuan penulis dalam melakukan penerapan metode
High-Boost Filtering untuk memperbaiki kualitas citra.
2. Manfaat bagi bidang ilmu adalah sebagai bahan referensi yang dapat
digunakan bagi peneliti lain yang menggunakan citra digital sejenis.
3. Manfaat bagi masyarakat adalah membantu masyarakat dalam melakukan
proses perbaikan kualitas citra digital.
1.6 Metodelogi Penelitian
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Studi Literatur
Penelitian ini terlebih dahulu dipelajari literatur yang didapat melalui buku, jurnal,
artikel, makalah maupun situs internet yang membahas perbaikan citra digital
dengan metode High-Boost Filtering.
2. Perancangan Sistem
Universitas Sumatera Utara
4
Pada tahap ini akan dilaksanakan perancangan flowchart, antar muka, UML dan
perancangan sistem perbaikan kualitas citra digital dengan menggunakan metode
High-Boost Filtering
3. Implementasi Sistem
Pada tahap ini akan dilaksanakan pengkodean (coding).
4. Pengujian Sistem
Dalam tahap ini dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun.
5. Dokumentasi
Dalam tahapan ini dilakukan penyusunan laporan dari hasil analisis dan
perancangan sistem dalam format penulisan penelitian.
1.7 Sistematika Penulisan
Agar pembahasan lebih sistematis, maka tulisan ini dibuat dalam lima bab, yaitu :
Bab I
Pendahuluan
Berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan
dan manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
Bab II
Landasan Teori
Berisi tentang penjelasan singkat mengenai definisi pengolahan citra,
noise dan metode Order-Statistic Filters.
Bab III Analisis dan Perancangan
Berisi tentang analisis mengenai proses kerja dari teknik OrderStatistic Filters yang terdiri dari Use Case Diagram, Squential
Diagram, Activity Diagram, Pseudocode Program, Flowchart dan
perancangan tampilan form dari aplikasi.
Bab IV Implementasi dan Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pembuatan sistem dan coding sesuai dengan
analisis dan perancangan. Kemudian melakukan pengujian sistem.
Universitas Sumatera Utara
5
Bab V
Kesimpulan dan Saran
Berisi tentang kesimpulan yang dapat ditarik setelah menyelesaikan
tugas akhir ini dan saran-saran yang dapat diberikan untuk
pengembangan aplikasi lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara