Implementasi Pada Hasil Citra Digital Dengan Menggunakan Perbandingan Metode Laplacian, laplacian of gaussian, dan Difference of Gaussian Chapter III V
17
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem merupakan salah satu tahapan dalam perancangan sebuah sistem.
Bertujuan untuk memahami dan mendeskripsikan persoalan-persoalan yang akan
muncul dalam pembuatan sistem. Secara umum analisis sistem terbagi atas analisis
masalah dan analisis persyaratan.
3.1.1
Analisis Masalah
Masalah yang akan di selesaikan dengan menggunakan sistem ini adalah pendeteksi
tepi pada hasil citra digital. Pendeteksi tepi dengan menggunakan citra berwarna akan
dilakukan pendeteksian tepi dengan menggunakan metode Laplacian, Laplacian of
Gaussian dan Difference Of Gaussian.
Untuk mengindentifikasi akar penyebab masalah tersebut digunakan diagram
Ishikawa (fishbone diagram). Diagram Ishikawa merupakan suatu alat visual untuk
mengindentifikasi berbagai sebab potensial dari satu efek atau masalah, dan
menganalisis masalah tersebut melalui sesi brainstorming. Analisis masalah pada
penelitian ini dapat ditunjukkan oleh diagram Ishikawa pada Gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
18
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Analisis Masalah
Diagram Ishikawa yang ditunjukan pada Gambar 3.1 terbagi atas dua bagian yaitu
head dan bone. Bone terdiri dari 4 aspek yaitu Man, Method, Machine dan Material.
Man adalah pengguna dari sistem tersebut, Method adalah bagaimana proses deteksi
dilakukan yaitu dengan menggunakan operator Laplacian, Laplacian Of Gussian dan
Difference Of Gaussian. Material adalah yang diperlukan dalam menjalankan sistem
yaitu citra berwarna hasil dari citra digital dan Machine dari deteksi tepi citra yaitu
mendeteksi citra yang diberi efek. Head dari sistem ini yaitu melakukan deteksi tepi
citra.
3.1.2
Analisis Persyaratan
Analisis persyaratan terdiri dari analisis persyaratan fungsional dan persyaratan
nonfungsional. Aktifitas yang harus dipenuhi dari suatu sistem yaitu persyaratan
fungsional sedangkan persyaratan nonfungsional hal sebagai pelengkap dari suatu
sistem.
Universitas Sumatera Utara
19
3.1.2.1 Persyaratan Fungsional
Persyaratan fungsional merupakan aktifitas yang harus dipenuhi oleh suatu sistem
yang jenis kebutuhannya berisi proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh
sistem. Pada penelitian ini persyaratan fungsional sistem adalah:
1. Citra digital yang digunakan adalah citra berwarna yang telah diberikan efek dan
menggunakan format .*JPG dengan ukuran dimensi maksimal 300 x 300 piksel.
2. Metode deteksi tepi yang digunakan untuk melakukan perbandingan adalah
Laplacian, Laplacian of Gaussian dan Difference Of Gaussian.
3. Parameter untuk perbandingan sistem menggunakan Mean Squared Error (MSE),
Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Kompleksitas Theta dan Running Time.
3.1.2.2 Persyaratan Nonfungsional
Persyaratan nonfungsional merupakan tipe kebutuhan yang berisi properti perilaku
yang dimiliki oleh sistem. Persyaratan nonfungsional sistem yang akan dibangun
meliputi beberapa aspek, yaitu:
1. Sistem yang akan dibangun harus dapat menunjukan hasil dari proses deteksi tepi
citra yang telah diberikan efek.
2. Dapat dengan mudah digunakan dan dimengerti oleh pengguna (user friendly).
3. Tidak memerlukan perangkat lain yang mengeluarkan biaya tambahan.
4. Sistem yang akan dibangun dapat menyimpan citra hasil deteksi tepi sesuai
dengan format citra yang digunakan yaitu format *.jpg.
5. Sistem yang akan dibangun memiliki kontrol dimana citra harus terlebih dahulu
di-input untuk dapat melakukan pendeteksian dan menghasilkan citra yang telah
dideteksi.
Universitas Sumatera Utara
20
3.1.3
Analisis Proses
Dalam sistem ini, deteksi tepi yang digunakan pada citra digital adalah metode
Laplacian, Laplacian of Gaussian dan Difference Of Gaussian. Proses dari metode
Laplacian dengan mengubah citra menjadi grayscale, kemudian dilakukan proses
filtering Gaussian untuk menghilangkan derau yang ada dan melakukan thresholding..
Proses metode Laplacian of Gaussian dengan mengubah citra menjadi grayscale dan
melakukan pemanggilan prosedur dari Laplacian of Gaussian. Proses metode Robert
dengan mengubah citra menjadi grayscale, kemudian melakukan konvolusi dengan
mask Robert dan dihitung nilai gradient-nya lalu melakukan thresholding.
3.1.3.1 Use Case Diagram
Use Case Diagram merupakan representasi interaksi yang terjadi antara pengguna
dengan sistem. Use Case Diagram menampilkan bagaimana sistem akan bekerja dari
sudut pandang pengguna dan teknik yang digunakan untuk menampilkan kebutuhan
fungsional dari sistem tersebut. Use Case Diagram dari sistem ditunjukan pada
Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Use Case Diagram Pada Sistem
Universitas Sumatera Utara
21
Tabel 3.1 Naratif Use case Input Citra
Name Use Case
Input citra
Actor
Pengguna system
Description
Use Case mendeskripsikan form Implementasi
yang dimulai dari pemilihan jenis citra digital yang berukuran
300 x 300 pixel dan berformat .jpg
Pre-Condition
Typical course of
event
Ada di form Implementasi
Aksi Aktor
Respon Sistem
Langkah 1 : Memilih form
Implementasi
Langkah 2 : Sistem
menerima masukan dari
pilihan menu dan
menampilkan form yang
dipilih
Langkah 3 : Meng-inputkan citra
dengan menekan button jenis
button 'Buka File’ pada form
Implementasi
Langkah 4 : Sistem
menerima masukan dari
pilihan citra yang
Ditampilkan
Aksi Aktor
Respon system
-
-
Alternate course
Post Condition
Sistem selanjutnya melakukan tahapan deteksi tepi
Universitas Sumatera Utara
22
Tabel 3.2 Naratif Use case Deteksi Laplacian
Name Use Case
Deteksi Laplacian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra dengan
metode Laplacian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of
event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan deteksi tepi
dengan menekan button „Laplacian‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan perhitungan
MSE, PSNR dan Kompleksitas Theta
dengan menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra hasil
deteksi tepi dengan menekan button
„Save‟
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
-
-
Alternate course
Post Condition
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Laplacian
Universitas Sumatera Utara
23
Tabel 3.3 Naratif Use case Deteksi Laplacian Of Gaussian
Name Use Case
Deteksi Laplacian Of Gaussian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra
dengan metode Laplacian Of Gaussian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan
deteksi tepi dengan menekan
button „LOG‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan
perhitungan MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta dengan
menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra
hasil deteksi tepi dengan
menekan button „Save‟
Alternate course
Post Condition
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Laplacian
Of Gaussian
Universitas Sumatera Utara
24
Tabel 3.4 Naratif Use case Deteksi Difference Of Gaussian
Name Use Case
Deteksi Difference Of Gaussian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra
dengan metode Difference Of Gaussian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan
deteksi tepi dengan menekan
button „DOG‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan
perhitungan MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta dengan
menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra
hasil deteksi tepi dengan
menekan button „Save‟
Alternate course
Post Condition
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Difference
Of Gaussian
Universitas Sumatera Utara
25
3.1.3.2 Activity Diagram
Activity diagram merupakan teknik untuk menggambarkan berbagai alur aktivitas
dalam sistem yang sedang dibangun. Activity diagram mengilustrasikan alur dari
proses yang terjadi dalam sebuah use case. Activity diagram dari sistem ditunjukan
pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Activity Diagram Pada Sistem
Universitas Sumatera Utara
26
3.1.3.3 Sequence Diagram
Sequence diagram merupakan penyajian perilaku yang tersusun sebagai rangkaian
langkah-langkah percontohan dari waktu ke waktu. Sequence diagram digunakan
untuk menggambarkan arus pekerjaan, pesan yang disampaikan dan bagaimana
elemen-elemen di dalamnya bekerja sama dari waktu ke waktu untuk mencapai suatu
hasil. Sequence diagram dari sistem ditunjukan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Sequence Diagram Pada Sistem
3.1.3.4 Flowchart Sistem
Flowchart merupakan sebuah diagram dengan simbol-simbol grafis yang menyatakan
aliran algoritma atau proses yang menampilkan langkah-langkah yang disimbolkan
dalam bentuk tertentu, beserta urutannya dengan menghubungkan masing-masing
langkah dengan menggunakan tanda panah. Flowchart dari sistem ditunjukan pada
Gambar 3.5.
Universitas Sumatera Utara
27
Gambar 3.5 Flowchart Sistem
Universitas Sumatera Utara
28
3.2 Pseudocode
Pseudocode merupakan sebuah kode yang digunakan untuk menuliskan sebuah
algoritma dengan cara yang bebas yang tidak terkait dengan bahasa pemrograman
tertentu. Pseudocode berisi langkah-langkah untuk menyelesaikan suatu permasalahan
yang bentuknya sedikit berbeda dari algoritma. Pseudocode menggunakan bahasa
yang hampir menyerupai bahasa pemrograman melainkan menggunakan bahasa yang
mudah dipahami secara umum dan juga lebih ringkas.
3.2.1
Pseudocode Deteksi Tepi Laplacian
1. Menentukan panjang dan lebar citra
x
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem merupakan salah satu tahapan dalam perancangan sebuah sistem.
Bertujuan untuk memahami dan mendeskripsikan persoalan-persoalan yang akan
muncul dalam pembuatan sistem. Secara umum analisis sistem terbagi atas analisis
masalah dan analisis persyaratan.
3.1.1
Analisis Masalah
Masalah yang akan di selesaikan dengan menggunakan sistem ini adalah pendeteksi
tepi pada hasil citra digital. Pendeteksi tepi dengan menggunakan citra berwarna akan
dilakukan pendeteksian tepi dengan menggunakan metode Laplacian, Laplacian of
Gaussian dan Difference Of Gaussian.
Untuk mengindentifikasi akar penyebab masalah tersebut digunakan diagram
Ishikawa (fishbone diagram). Diagram Ishikawa merupakan suatu alat visual untuk
mengindentifikasi berbagai sebab potensial dari satu efek atau masalah, dan
menganalisis masalah tersebut melalui sesi brainstorming. Analisis masalah pada
penelitian ini dapat ditunjukkan oleh diagram Ishikawa pada Gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
18
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Analisis Masalah
Diagram Ishikawa yang ditunjukan pada Gambar 3.1 terbagi atas dua bagian yaitu
head dan bone. Bone terdiri dari 4 aspek yaitu Man, Method, Machine dan Material.
Man adalah pengguna dari sistem tersebut, Method adalah bagaimana proses deteksi
dilakukan yaitu dengan menggunakan operator Laplacian, Laplacian Of Gussian dan
Difference Of Gaussian. Material adalah yang diperlukan dalam menjalankan sistem
yaitu citra berwarna hasil dari citra digital dan Machine dari deteksi tepi citra yaitu
mendeteksi citra yang diberi efek. Head dari sistem ini yaitu melakukan deteksi tepi
citra.
3.1.2
Analisis Persyaratan
Analisis persyaratan terdiri dari analisis persyaratan fungsional dan persyaratan
nonfungsional. Aktifitas yang harus dipenuhi dari suatu sistem yaitu persyaratan
fungsional sedangkan persyaratan nonfungsional hal sebagai pelengkap dari suatu
sistem.
Universitas Sumatera Utara
19
3.1.2.1 Persyaratan Fungsional
Persyaratan fungsional merupakan aktifitas yang harus dipenuhi oleh suatu sistem
yang jenis kebutuhannya berisi proses-proses apa saja yang nantinya dilakukan oleh
sistem. Pada penelitian ini persyaratan fungsional sistem adalah:
1. Citra digital yang digunakan adalah citra berwarna yang telah diberikan efek dan
menggunakan format .*JPG dengan ukuran dimensi maksimal 300 x 300 piksel.
2. Metode deteksi tepi yang digunakan untuk melakukan perbandingan adalah
Laplacian, Laplacian of Gaussian dan Difference Of Gaussian.
3. Parameter untuk perbandingan sistem menggunakan Mean Squared Error (MSE),
Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Kompleksitas Theta dan Running Time.
3.1.2.2 Persyaratan Nonfungsional
Persyaratan nonfungsional merupakan tipe kebutuhan yang berisi properti perilaku
yang dimiliki oleh sistem. Persyaratan nonfungsional sistem yang akan dibangun
meliputi beberapa aspek, yaitu:
1. Sistem yang akan dibangun harus dapat menunjukan hasil dari proses deteksi tepi
citra yang telah diberikan efek.
2. Dapat dengan mudah digunakan dan dimengerti oleh pengguna (user friendly).
3. Tidak memerlukan perangkat lain yang mengeluarkan biaya tambahan.
4. Sistem yang akan dibangun dapat menyimpan citra hasil deteksi tepi sesuai
dengan format citra yang digunakan yaitu format *.jpg.
5. Sistem yang akan dibangun memiliki kontrol dimana citra harus terlebih dahulu
di-input untuk dapat melakukan pendeteksian dan menghasilkan citra yang telah
dideteksi.
Universitas Sumatera Utara
20
3.1.3
Analisis Proses
Dalam sistem ini, deteksi tepi yang digunakan pada citra digital adalah metode
Laplacian, Laplacian of Gaussian dan Difference Of Gaussian. Proses dari metode
Laplacian dengan mengubah citra menjadi grayscale, kemudian dilakukan proses
filtering Gaussian untuk menghilangkan derau yang ada dan melakukan thresholding..
Proses metode Laplacian of Gaussian dengan mengubah citra menjadi grayscale dan
melakukan pemanggilan prosedur dari Laplacian of Gaussian. Proses metode Robert
dengan mengubah citra menjadi grayscale, kemudian melakukan konvolusi dengan
mask Robert dan dihitung nilai gradient-nya lalu melakukan thresholding.
3.1.3.1 Use Case Diagram
Use Case Diagram merupakan representasi interaksi yang terjadi antara pengguna
dengan sistem. Use Case Diagram menampilkan bagaimana sistem akan bekerja dari
sudut pandang pengguna dan teknik yang digunakan untuk menampilkan kebutuhan
fungsional dari sistem tersebut. Use Case Diagram dari sistem ditunjukan pada
Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Use Case Diagram Pada Sistem
Universitas Sumatera Utara
21
Tabel 3.1 Naratif Use case Input Citra
Name Use Case
Input citra
Actor
Pengguna system
Description
Use Case mendeskripsikan form Implementasi
yang dimulai dari pemilihan jenis citra digital yang berukuran
300 x 300 pixel dan berformat .jpg
Pre-Condition
Typical course of
event
Ada di form Implementasi
Aksi Aktor
Respon Sistem
Langkah 1 : Memilih form
Implementasi
Langkah 2 : Sistem
menerima masukan dari
pilihan menu dan
menampilkan form yang
dipilih
Langkah 3 : Meng-inputkan citra
dengan menekan button jenis
button 'Buka File’ pada form
Implementasi
Langkah 4 : Sistem
menerima masukan dari
pilihan citra yang
Ditampilkan
Aksi Aktor
Respon system
-
-
Alternate course
Post Condition
Sistem selanjutnya melakukan tahapan deteksi tepi
Universitas Sumatera Utara
22
Tabel 3.2 Naratif Use case Deteksi Laplacian
Name Use Case
Deteksi Laplacian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra dengan
metode Laplacian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of
event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan deteksi tepi
dengan menekan button „Laplacian‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan perhitungan
MSE, PSNR dan Kompleksitas Theta
dengan menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra hasil
deteksi tepi dengan menekan button
„Save‟
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
-
-
Alternate course
Post Condition
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Laplacian
Universitas Sumatera Utara
23
Tabel 3.3 Naratif Use case Deteksi Laplacian Of Gaussian
Name Use Case
Deteksi Laplacian Of Gaussian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra
dengan metode Laplacian Of Gaussian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan
deteksi tepi dengan menekan
button „LOG‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan
perhitungan MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta dengan
menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra
hasil deteksi tepi dengan
menekan button „Save‟
Alternate course
Post Condition
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Laplacian
Of Gaussian
Universitas Sumatera Utara
24
Tabel 3.4 Naratif Use case Deteksi Difference Of Gaussian
Name Use Case
Deteksi Difference Of Gaussian
Actor
Pengguna system
Use Case mendeskripsikan proses deteksi tepi citra
dengan metode Difference Of Gaussian
Sudah melalui proses Input citra
Description
Pre-Condition
Typical course of event
Aksi Aktor
Langkah 1 : Melakukan
deteksi tepi dengan menekan
button „DOG‟
Respon Sistem
Langkah 2 : Sistem
menampilkan citra hasil
deteksi tepi
Langkah 3 : Melakukan
perhitungan MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta dengan
menekan
button „MSE‟, „PSNR‟ dan
„Kompleksitas Theta‟
Langkah 4 :
Menampilkan nilai
MSE, PSNR dan
Kompleksitas Theta
Langkah 5 : Menyimpan citra
hasil deteksi tepi dengan
menekan button „Save‟
Alternate course
Post Condition
Aksi Aktor
Langkah 6 : Sistem
menunjukan
penyimpanan citra hasil
deteksi tepi
Respon system
Sistem siap melakukan tahapan deteksi tepi Difference
Of Gaussian
Universitas Sumatera Utara
25
3.1.3.2 Activity Diagram
Activity diagram merupakan teknik untuk menggambarkan berbagai alur aktivitas
dalam sistem yang sedang dibangun. Activity diagram mengilustrasikan alur dari
proses yang terjadi dalam sebuah use case. Activity diagram dari sistem ditunjukan
pada Gambar 3.3.
Gambar 3.3 Activity Diagram Pada Sistem
Universitas Sumatera Utara
26
3.1.3.3 Sequence Diagram
Sequence diagram merupakan penyajian perilaku yang tersusun sebagai rangkaian
langkah-langkah percontohan dari waktu ke waktu. Sequence diagram digunakan
untuk menggambarkan arus pekerjaan, pesan yang disampaikan dan bagaimana
elemen-elemen di dalamnya bekerja sama dari waktu ke waktu untuk mencapai suatu
hasil. Sequence diagram dari sistem ditunjukan pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Sequence Diagram Pada Sistem
3.1.3.4 Flowchart Sistem
Flowchart merupakan sebuah diagram dengan simbol-simbol grafis yang menyatakan
aliran algoritma atau proses yang menampilkan langkah-langkah yang disimbolkan
dalam bentuk tertentu, beserta urutannya dengan menghubungkan masing-masing
langkah dengan menggunakan tanda panah. Flowchart dari sistem ditunjukan pada
Gambar 3.5.
Universitas Sumatera Utara
27
Gambar 3.5 Flowchart Sistem
Universitas Sumatera Utara
28
3.2 Pseudocode
Pseudocode merupakan sebuah kode yang digunakan untuk menuliskan sebuah
algoritma dengan cara yang bebas yang tidak terkait dengan bahasa pemrograman
tertentu. Pseudocode berisi langkah-langkah untuk menyelesaikan suatu permasalahan
yang bentuknya sedikit berbeda dari algoritma. Pseudocode menggunakan bahasa
yang hampir menyerupai bahasa pemrograman melainkan menggunakan bahasa yang
mudah dipahami secara umum dan juga lebih ringkas.
3.2.1
Pseudocode Deteksi Tepi Laplacian
1. Menentukan panjang dan lebar citra
x