Unnes Physics 1 (1) (2012)Unnes Phisics Journalhttp://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/upj

© 2012 Universitas Negeri SemarangISSN NO 2252­6978

Info Artikel Abstrak

Abstract

PENERAPAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL DENGAN MATLAB 7.1 PADACITRA RADIOGRAFIHabriana Budi Kurniasaria, Susilo, Isa AkhlisJurusan Fisika, FMIPA UNNES, IndonesiaGedun

Sejarah Artikel:Diterima Januari 2012Disetujui Februari 2012Dipublikasikan Agustus2012

Pengolahan citra untuk nondestructive testing yang ada di Yogyakarta saat inimenggunakan image analyzer. Pengolahan citra tersebut mencakup analisistingkat keabuan dan profil garis sedangkan klasifikasi nondestructive testingtidak diketahui. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan hasil citradengan menerapkan pengolahan citra digital dengan MATLAB 7.1 pada citraradiografi untuk mengetahui klasifikasi nondestructive testing. Operasipengolahan citra digital yang dilakukan meliputi kontras citra, invers, noisefiltering, brightening, dan cropping. Klasifikasi nondesrtructive testingdiperoleh berdasarkan perbandingan tingkat homogenitas antara meancropping gray level normal dengan mean cropping gray level yang ditinjaudengan toleransi tingkat homogenitas 5%. Berdasarkan perhitungan data,citra yang mempunyai mean gray level normal 114,167 dan mean gray levelyang ditinjau 132,6 termasuk dalam klasifikasi rusak. Sedangkan citra yangmempunyai mean gray level normal 177,6 dan mean gray level yang ditinjau169,5 termasuk dalam klasifikasi normal. Hasil penelitan menunjukkanadanya peningkatan kualitas pada citra radiografi, sehingga dapat digunakanuntuk mengetahui klasifikasi nondestructive testing.

Alamat korespondensi:E­mail: angga@unnes.ac.id

Keywords:Digital Image Processing,radiography image,nondestructive testing.

Image processing for nondestruction testing at Yogyakarta currently usedimage analyzer. That image processing implicate gray level analisis and lineprofile meanwhile unknown classification of nondestructive testing. Purpose ofthis research is determine image result by applying digital image processingwith MATLAB 7.1 on radiography image to know classification ofnondestruction testing. Operation for digital image processing include imagecontrast, invers, noise filtering, brightening, and cropping. Classification ofnondestructive testing based on comparing homogenity level between meanof normal gray level and mean of mark gray level with homogenity leveltolerance is 5%. Based on data analisis, image that had mean of normal graylevel 114,167 and mean of mark gray level 132,6 include in spoilclassification. Meanwhile image that had mean of normal gray level 177,6 andmean of mark gray level 169,5 include in normal classification. Result ofresearch showed that there was image quality improvement of radiographyimage so could be know classification of destructive testing.

26

HB Kurniasaria / Unnes Phisics Journal 1 (1) (2012)Pendahuluan

Citra (image) adalah istilah lain untukgambar sebagai salah satu komponenmultimedia yang memegang peranan pentingsebagai bentuk informasi visual (Murinto etal., 2007). Namun sering dijumpai citra masihmemiliki kelemahan, misalnya citra tersebutmengandung cacat/ derau (noise), warnanyaterlalu kontras, citra juga kurang tajam, kabur(blurring), dan sebagainya. Tentu saja citra inimenjadi lebih sulit diinterpretasi baik olehmanusia maupun mesin (dalam hal inikomputer).

Agar citra yang mengalami gangguanmudah diinterpretasi (baik oleh manusiamaupun mesin), maka citra tersebut perludimanipulasi menjadi citra lain yangkualitasnya lebih baik. Untuk itu makadiperlukan pengolahan citra (imageprocessing). Pengolahan citra adalahpemrosesan citra, khususnya denganmenggunakan komputer, menjadi citra yangkualitasnya lebih baik (Munir, 2004:3).

Pengolahan citra bertujuanmemperbaiki kualitas citra agar lebih mudahdiinterpretasi baik oleh manusia atau mesin.Teknik pengolahan citra mentransformasikancitra menjadi citra lain. Jadi, masukannyaadalah citra dan keluarannya adalah citra,namun citra keluaran mempunyai kualitaslebih baik dari pada citra masukan (Munir,2004:5).

Pengolahan dalam bidang industri,misalnya pemanfaatan pengolahan citraradiografi merupakan salah satu metodeuntuk uji tak merusak atau nondestructivetesting (NDT). Pengolahan citra untuk ujipada produk gerabah yang ada di Yogyakartasaat ini menggunakan image analyzer(Tuntun Prabancana 2006). Pengolahan citratersebut tidak cukup untuk mengetahuikeadaan internal suatu benda karena hanyamenganalisis tingkat keabuan dan ketajamancitra sedangkan cacat dan klasifikasi hasilNDT pada produk gerabah tidak dapatdiketahui.

Dengan demikian perlu dikembangkansebuah program aplikasi pengolahan citradigital. Aplikasi tersebut berguna untukmeningkatkan kualitas citra radiografi digitaldan deteksi internal pada suatu benda lebihteliti.

Permasalahan penelitian ini adalahbagaimana menerapkan aplikasi pengolahan

citra digital dengan MATLAB 7.1 pada citraradiografi, sehingga dapat digunakan untukmendeteksi keadaan internal benda uji secaravisual, serta klasifikasi hasil NDT dapatdiketahui.Dalam penelitian ini bertujuan untukmenentukan hasil citra dengan menerapkan

pengolahan citra digital MATLAB 7.1 padacitra radiograf.

Gambar 1. Unit­unit dari SistemRadiografi Digital Hasil Modifikasi dari SistemRadiografi Konvensional: (a). Tabung Sinar­X,(b). Kontrol Panel, (c). Meja Obyek, (d). UnitKomputer, (e). Tabung Kedap Cahaya

Bahan yang dipakai dalam penelitianini adalah citra radiografi digital beberapaobyek, diantaranya gerabah, gibs, dankeramik yang disimpan dalam file dalamformat BMP dengan warna grayscale. Citraradiografi digital beberapa obyek ditunjukkanpa daGam bar2.

Gambar 2. Citra Radiografi DigitalBeberapa Obyek

Pengambilan Citra Digital dariPesawat Sinar­X

1).Menyalakan tombol power padakontrol panel pesawat sinar­x untukmengaktifkan pesawat. 2).Mengaturparameter pembentukan citra radiografi yaitutegangan, arus, dan waktu exposure. Nilainyayaitu untuk tegangan anode­katode 55 kV,arus filamen 24 mA dan waktu exposure 0,1detik atau mempunyai faktor eksposi 5

HB Kurniasaria / Unnes Phisics Journal 1 (1) (2012)

27

mAs.3).Meletakkan bagian yang akan dipotret pada meja obyek.4).Menekan tombolexposure untuk expose sinar­x, kemudianmengambil beberapa citra hasil pemotretan(rata­rata 8 citra) layak baca yang ditangkapoleh komputer dan disimpan pada hardiskdengan format BMP.

Aplikasi Pengolahan Citra Digitaldengan MATLAB 7.1

1).Menentukan file radiograf digitalyang digunakan sebagai sampel untuk obyekpenelitian.2).Aplikasi atau sofware denganMATLAB 7.1 Release 14 service park 1 yangdigunakan seperti pada gambar 3). Padaaplikasi tersebut, terdapat menu File, Edit,Iinput Data, View, dan Manipulasi serta kolom

mean, std, dan tombol klasifikasi.Gambar 3. Aplikasi pengolahan citra

digital dengan MATLAB 7.13).Melakukan invers dan mengubah citramenjadi citra dengan skala keabuan(grayscale) 4).Melakukan penapisan derau(filter noise) 5).Melakukan kontras citra6).Melakukan brightening 7).Melakukancropping ROI graylevel normal (GLN) ataugray level yang menjadi acuan dan gray levelyang ditinjau (GLT) 8).Perhitungan klasifikasi

NDT dengan persamaanHASIL DAN PEMBAHASAN

Citra radiografi yang telah diolahdengan aplikasi pengolahan citra digitalmenggunakan MATLAB 7.1 ditunjukan pada

gambar dibawah ini.Pemrosesan citra dilakukan pada 7

citra radiografi obyek yang telah direkapitulasipada tabel 1. Invers pada citra radiografidigital menghasilkan warna citra yang samadengan citra film. Citra sebelum diinversmempunyai background berwarna putih danpada bagian obyek berwarna hitam, setelahdiinvers background citra menjadi berwarnahitam dan pada bagian obyek berwarna putih.Selanjutnya, dilakukan kontras citra agartingkat keabuan piksel dalam citra semakinjelas. Untuk menghilangkan derau pada citra,telah

dilakukan filter noise. Pada citraradiografi ini, derau (noise) berupa bintik­bintik hitam

berada hampir pada seluruh bagiancitra. Setelah dilakukan noise filtering makaderau (noise) berupa bintik­bintik berwarnahitam tampak berkurang sehingga citraterlihat lebih halus. Cropping dilakukan untukmemotong bagian citra yang diperlukan.

Klasifikasi NDT telah dihitung denganpersamaan 1. Perhitungan tersebutberdasarkan eksperimen­eksperimen fisikadasar dimana hasil eksperimen mempunyaihasil (x ± ∆x), dengan ∆x merupakan toleransi

28

HB Kurniasaria / Unnes Phisics Journal 1 (1) (2012)(5%) dari x.

Citra radiografi digital yang telahdiolah, akan terlihat bintik putih seperti padagambar 4(c) dan garis hitam seperti padagambar 5(c) yang mengindikasikan adanyasuatu cacat pada obyek. Kemudian dilakukancropping ROI GLN sebagai gray level acuandan cropping GLT pada bagian citra yangterlihat cacat. Dalam melakukan croppingGLN dan GLT, jarak cropping keduanya harusberdekatan. Karena biasanya pada satubagian atau sisi citra mempunyai nilai pikselyang hampir sama. Jika dilihat dari sifat sinar­x, sinar­x memiliki rentang energi yang lebar.Apabila cropping GLN dan GLT berjauhan,maka intensitas keduanya berbeda. Haltersebut mengakibatkan nilai piksel yangdidapatkan juga berbeda. Sehingga sudahmenjadi keharusan bahwa dalam melakukancropping GLN dan GLT jarak croppingkeduanya berdekatan. Dalam aplikasipengolahan citra digital tersebut, setelahdilakukan cropping GLN dan GLT akanmuncul nilai mean dan standar deviasi (std)dari masing­masing cropping GLN dan GLT.Seperti pada gambar 4(f) diperoleh meancropping GLN 88.714 dengan std 0.701946dan mean cropping GLT 82.083 dengan std1.19146. Tombol klasifikasi akanmenunjukkan klasifikasi NDT normal ataurusak pada citra radiografi yang telahdiketahui nilai mean cropping GLN dan GLT.

Pada tabel 1 terdapat dua klasifikasiyaitu normal dan rusak. Normal menunjukkanbahwa crop ROI GLN merupakan daerahyang menjadi acuan atau ROI yang tidakmengalami kecacatan internal objek. Untukklasifikasi rusak menunjukkan bahwa ROIGLT merupakan daerah yang mengalamicacat atau kelainan internal objek. WarnaGLT yang lebih putih dari ROI GLNmengindikasikan adanya penebalan materialobjek. Sedangkan warna GLT yang lebih

hitam dari ROI GLN mengindikasikan bahwadaerah tersebut mengalami pengeroposan,berongga atau terdapat patahan materialobjek. Keduanya merupakan keadaan rusakatau cacat karena ROI GLT tidak homogendengan ROI GLN yang menjadi daerahacuan.

SIMPULANBerdasarkan data­data hasil

penelitian dan pembahasan dapatdisimpulkan bahwa pengolahan citra digitalmenggunakan MATLAB 7.1 telah berhasilditerapkan pada citra radiografi. Dalamaplikasi ini operasi pengolahan citra yangdilakukan: grayscale, invers, peredamanderau (noise filtering), kontras citra,kecerahan (brightening), dan pemotongan(cropping). Hasil pengolahan citra padaumumnya menunjukkan peningkatan kualitascitra, sehingga dapat mengetahui keadaaninternal suatu objek secara visual, serta dapatmengetahui klasifikasi NDTnya (normal ataurusak).UCAPAN TERIMAKASIH

Kami ucapakan terimakasih kepadalab Fisika Atom Inti UNDIP dan Lab FisikaElekronika dan Instrumentasi UNNES atasdukungan dan bantuannya dalam penelitianini.DAFTAR PUSTAKADjiwo H, & Muhtadan. 2008. PengembanganAplikasi Untuk Perbaikan Citra Digital FilmRadiografi. Seminar Nasional IV SDMTeknologi Nuklir. Yogyakarta: BATAN.Munir, Rinaldi. 2004. Pengolahan Citra Digital.Bandung: Informatika Bandung.Prabancana, Tuntun. 2006. Studi Awal PengunaanRadiografi Sinar­X Untuk Inspeksi ProdukGerabah Kasongan. Yogyakarta: FMIPAUniversitas Gajah Mada.Murinto, E. Aribowo, R. Syazali. 2007. AnalisisPerbandingan Metode Intensify Filteringdengan Mrtode Frequency Filtering