## IMPLEMENTASI  METODE  CANNY DAN SOBEL UNTUK MENDETEKSI TEPI CITRA

## Asmardi Zalukhu
Mahasiswa Teknik Informatika STMIK Budi Darma Medan Jl. Sisingamangaraja No. 338 Simpang Limun Medan

## ABSTRAK
Deteksi tepi  merupakan  langkah  awal  dari  segmentasi citra untuk  mendapatkan informasi  dalam  sebuah  citra.  Tepi berisi kumpulan dari titik yang mempunyai perbedaan tinggi dengan yang lainnya. Hasil dari deteksi tepi adalah garis batas dari tingkat kecerahan yang berbeda dari suatu objek yang berada dalam citra. Pembahasan yang dibahas pada penelitian ini adalah  bagaimana  menerapkan  metode  canny  dan  sobel  untuk  mendeteksi  tepi  citra.  Detksi  tepi  merupakan  proses  awal untuk memperoleh informasi dalam cintra dan mencirikan batas-batas objek, selanjutnya tepi dapat digunakan dalam proses segmentasi dan identifikasi  objek didalam  citra  dengan  meggunakan  metode  matlab.  Dari  hasil  analisa  keluaran program maka  dapat  diketetahui  program  meningkatkan  dan  mendeteksi  tepi  gambar  akan  lebih  baik  jika  masukan  gambar mempunyai  banyak  tekstur,  hasil  dari  gambar  keluaran  ditentukan  dengan  faktor  perkalian  kernel  (Marks).  Dari  hasil analisa keluaran program operator canny dan operator sobel sama-sama mendeteksi tepi citra dengan baik.
Kata Kunci : Metode canny, sobel, deteksi tepi citra

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi saat ini banyak data yang  direpresentasikan  dalam  bentuk  citra  atau gambar untuk berbagai informasi kepada orang lain. Untuk  mendapatkan  informasi  tertentu  pengolahan citra sangat dibutuhkan untuk mendapatkan informasi  yang  diperlukan.  Pengolahan  citra  adalah suatu  metode  atau  teknik  yang  dapat  digunakan untuk  memproses  citra  atau  gambar  dengan  jalan memanipulasinya  menjadi  data  gambar  yang diinginkan untuk mendapatkan informasi tertentu.
Segmentasi  merupakan  proses  yang  penting dalam  pengolahan  citra  yang  bertujuan  untuk memecahkan  suatu  citra  ke  dalam  beberapa segmentasi  dengan  suatu  kriteria  tertentu.  Dengan proses  segmentasi  tersebut,  masing-masing  objek pada  citra  dapat  diambil  secara  individu  sehingga dapat  digunakan  sebagai input .  Jenis  operasi  ini berkaitan erat dengan pengenalan pola.
Salah satu bagian dari segmentasi citra adalah deteksi  tepi.  Deteksi  tepi  merupakan  langkah  awal dari  segmentasi  citra  untuk  mendapatkan  informasi dalam  citra.  Tepi  berisi  kumpulan  dari  titik  yang mempunyai  perbedaan  tinggi  dengan  yang  lainnya. Hasil dari deteksi tepi adalah garis batas dari tingkat kecerahan  yang  berbeda  dari  suatu  objek  yang berada dalam citra. Banyak  metode yang digunakan untuk  melakukan  deteksi  tepi  citra,  diantaranya  di dalam  penelitian  ini  penulis  menggunakan  metode canny dan sobel untuk  melakukan  segmentasi  citra deteksi  tepi,  dengan  mengimplementasikan  proses deteksi  tepi  dengan  menggunakan  kedua  metode tersebut.
Pembahasan  yang  dibahas  pada  penelitian ini  adalah  bagaimana  menerapakan  metode canny dan sobel untuk  mendeteksi  tepi  citra  dengan membangun  sebuah  aplikasi  deteksi  tepi  citra menggunakan  perangkat  lunak matlab 6.5.  Deteksi tepi  merupakan  proses  awal  untuk  memperoleh informasi  dalam  citra  dan  mencirikan  batas-batas objek,  selanjutnya  tepi  dapat  digunakan  dalam
proses  segmentasi  dan  identifikasi  objek  didalam citra.  Pendeteksian  tepi  citra  dipengaruhi  oleh kualitas citra sebelumnya. Semakin  jelas dan  akurat tepi  yang  diperoleh  sangat  membantu  identifikasi terhadap informasi yang dibawa citra.
Metode Canny merupakan deteksi tepi yang optimal. Permasalahan pada segmentasi citra digital adalah  mengetahui  nilai  pada  setip  pikselnya  pada citra asli dan harus dirubah ke citra gryascale untuk mendapatkan  hasil  deteksi  tepi  suatu  objek.  Erick Wijaya  (2012).  “Analisis  Intensitas  Metode Pendeteksian  Tepi Sobel ”  metode  sobel  merupakan pengembangan dari metode robert dengan menggunkan  filter  HDF  ( High  Pass  Filter )  yang  di beri  satu  angka  nl  penyangga.  Kelebihan  dari metode  ini  adalah  kemampuan  untuk  mengurangi noise sebelum  melakukan  perhitungan  pendeteksian tepi.  Penyebutan  istilah  metode canny dan  metode sobel dapat juga digunakan dengan istilah penyebutan operator canny dan operator sobel .

## II. LANDASAN TEORI

## A. Citra
Citra  merupakan  istilah  lain  untuk  gambar sebagai salah satu komponen multimedia memegang peranan  sangat  penting  sebagai  bentuk  informasi visual.  Citra  mempunyai  karakteristik  yang  tidak dimiliki  oleh  data  teks,  yaitu  citra  kaya  dengan informasi.  Melalui  sebuah  citra  kita  dapat  melihat informasi dari sebuah objek.  Ada sebuah peribahasa yang berbunyi “sebuah gambar bermakna lebih dari seribu  kata”  ( a  picture  is  more  than  a  thousand words ) (Putra, Ardiansyah, 2007).
B. Operator Canny Operator canny yang dikemukakan oleh Jhon Canny  pada  tahun  1986,  terkenal  sebagai  operator deteksi  tepi  yang  optimal,  Abdul  Kadir  (2013:361). Salah  satu  algoritma  deteksi  tepi  modern  adalah deteksi tepi dengan menggunakan metode Canny .
C. Operator Sobel
Operator Sobel adalah  satu  cara  untuk menghindari gradien yang  dihitung  pada  titik interpolasi dari pixel - pixel yang terlibat dengan cara menghaluskan citra digital. Proses penghalusan yang digunakan  merupakan proses konvolusi dari  jendela yang  ditetapkan  terhadap  citra  yang  dideteksi dengan menggunakan jendela 3x3 untuk perhitungan gradien ,  sehingga  perkiraan gradien berada  tepat ditengah jendela.

## III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Sebelumnya  perlu  diketahui  cara  untuk mendeteksi  tepi  citra,    tahapan yang digunakan  untuk mendeteksi  tepi  citra  menggunakan  dua  operator yaitu  operator canny dan sobel yang  mana  tahap ekstraksi  warna,  tahap croping ,  tahap  deteksi  tepi menggunakan  metode canny dan  metode sobel, tahap operasi  dilandasi  citra,  tahap  pengisian  objek,  tahap segmentasi  citra  dan  tahap  pembuatan  garis  tepi. Dalam  masalah  ini,  telah  disiapkan  sebuah  citra digital yang mempunyai citra digital yang mempunyai dimensi 426 x 426 dengan format *.Jpg
Analisa Metode canny Analisa  proses  yang  akan  dilakukan  disini adalah analisa tentang bagaimana proses deteksi tepi citra  digital  dengan  operator canny .  Terdapat  lima langkah
yang dilakukan untuk
mengimplementasikan deteksi tepi canny , yaitu: Langkah 1 :
Pertama  dilakukan  penapisan  terhadap  citra dengan  tujuan  untuk  menghilangkan  derau menggunakan filter Gaussian dengan  kadar sederhana dengan ketentuan kadar yang digunakan  berukuran  jauh  lebih  kecil  dari  pada ukuran citra.
Langkah 2 Setelah  penghalus  gambar  terhadap  derau dilakukan,  selanjutnya  proses  mendapatkan kekutan tepi ( edge strenght ) dengan menggunakan  operator Gaussian .  Gradien  citra dapat dihitung dengan rumus:
|G| = |G x |+|G y | Langkah 3
Menghitung  arah  tepi.  Rumus  yang  digunakan adalah:
theta = tan -1 (G x G y ) Langkah 4
Menghubungkan  arah  tepi  dengan  sebuah  arah yang dapat dilacak citra.
Langkah 5 Proses hysteresis ,  proses  ini  menghilangkan garis-garis yang terputus-putus
Berdasarkan  penjelasan  langkah  diatas,  untuk mendeteksi  tepi  dengan  metode Canny ,  kita  akan menggunakan  gradien  G(x,y)  yang  merupakan sebuah vektor yang  terdiri  dari  dua  unsur  yaitu  Gx dan  Gy.  Deteksi  tepi  dilakukan  dengan  cara membaca  setiap pixel pada  citra  dengan  cara
membaca dari pixel paling kiri atas (timur utara) dan bergerak  ke pixel paling  kanan  bawah  (barat selatan).  Oleh  karena  itu,  untuk  membantu penelusuran tepi, gradien Gx dan Gy masing-masing dihitung dengan matriks operator Canny Mask 3x3.
Tabel 1. Matrix 3x3 operator canny C x 1 0 -1 C y -1 -1 -1 1 0 -1 0 0 0 1 0 -1 1 1 1

## Analisa Metode Sobel
Analisa  proses  yang  akan  dilakukan  disini adalah analisa tentang bagaimana proses deteksi tepi citra digital dengan metode sobel . Untuk mendeteksi tepi  dengan  metode Sobel ,  kita  akan  menggunakan gradien  G(x,y)  sama  halnya  dengan canny ,  yang merupakan sebuah vektor yang terdiri dari dua unsur yaitu Gx dan Gy. Deteksi tepi dilakukan dengan cara membaca  setiap  pixel  pada  citra  dengan  cara membaca dari pixel paling kiri atas (timur utara) dan bergerak  ke pixel paling  kanan  bawah  (barat selatan).  Oleh  karena  itu,  untuk  membantu penelusuran tepi, gradien Gx dan Gy masing-masing dihitung  dengan matrix metode sobel Mask 3x3. metode  ini  mengambil  prinsip  dari  fungsi laplacian dan gaussian yang  dikenal  sebagai  fungsi  untuk membangkitkan  HPF.  Kelebihan  dari  metode sobel ini  adalah  kemampuan  untuk  mengurangi noise sebelum melakukan perhitungan deteksi tepi. Nilai C konstanta  bernilai  dua,  sehingga  terbentuk matriks operator sobel seperti tabel di bawah ini :
Tabel 2.  Matrix 3x3 Operator Sobel -1 0 1 Sx= -2 0 2
-1 0 1 dan 1 2 1
Sy= 0 0 0 -1 -2 -1 Desain logik pada penelitian ini menggunakan tool alat  bantu  perancangan  yaitu Unified  Modelling  Language  ( UML).  Perancangan logik  pada  penelitian  terdiri  dari  rancangan Use Case untuk segmentasi citra ke grayscale , rancangan diagram use  case operator canny dan  terakhir rancangan diagram  use  case operator sobel .  Desain fisik  mengambarkan  tentang  desain Form Utama, Form operato r canny dan Form operator sobel .

## Diagram Use Case Grayscale
Diagram Use  Case Proses  Segmentasi  Citra ke Grayscale ,  proses  yang  dilakukan  pertama-tama yaitu membuka gambar yang akan di segmentasikan lalu  masukan objek citra tersebut kedalam program, setelah  itu  citra  awal  dirubah  kedalam  bentuk grayscale untuk  mempermudah  dalam  segmentasi citra, setelah masuk pada proses segmetasi jika citra biner  atau  citra  yang  digunakan  terhubung  maka gambar tersebut bisa menjadi citra grayscale dengan pembagian pixel yang  baik  dan  benar  sehingga
menghasilkan  gambar,  jika  tidak  terhubung  dengan bilangan biner 1 maka proses segmentasi dibatalkan. Lebih  jelas  dapat  dilihat  gambar use  case di  bawah ini : Gambar 1: Diagram Use Case Proses Segmentasi Citra ke Grayscale
Diagram Use Case Menu Utama Diagram  use  case menu utama  menguraikan tentang  uraian  menu  utama.  Adapun  langkah- langkah  menu  utama dapat  dilihat  pada  gambar diagram use case berikut :
Gambar 2: Diagram use case Deteksi Tepi Operator Canny

## Activity Diagram
Activity  Diagram memperlihatkan  aliaran dari  suatu  aktifitas  ke  aktifitas  lainnya  dalam  suatu sistem.  Diagram  aktifitas menggambarkan  berbagai alir  aktifitas  dalam  sistem  yang  sedang  dirancang, bagaimana  masing-masing  alir  berawal,  keputusan yang mungkin terjadi, dan bagaimana berakhir.
Gambar 3: Activity Diagram
Pengujian sistem dilakukan setelah perancangan  sistem  selesai  dilakukan.  Pengujian sistem  yang  dilakukan  dapat  dilihat  seperti  berikut ini:
1. Form Utama
Gambar 4: Form Utama
2. Form Canny
Gambar 5: Form Proses Canny

## Gambar 6 : Tampilan form setelah klik tombol
“ UPLOAD IMAGE ”
Gambar  7: Tampilan form canny Setelah pemilihan gambar
Gambar 8: Tampilan form setelah klik tombol
Gambar 9:  Tampilan form setelah di klik tombol “DETEKSI TEPI”
Gambar 10: Tampilan form setelah di klik tombol “SIMPAN”
Gambar  11: Tampilan gambar hasil deteksi tepi citra dengan metode canny
3. Form Sobel
Gambar 12:  Form Proses Sobel
Gambar  13: Tampilan form setelah klik tombol “ UPLOADIMAGE ”
Gambar 14:  Tampilan form sobel Setelah pemilihan gambar
Gambar  15: Tampilan form setelah klik tombol “ PROCESS GRAYSCALE ”
Gambar 16: Tampilan form setelah diklik tombol “DETEKSI TEPI” Gambar 17: Tampilan form setelah di klik tombol “SIMPAN”
Gambar 18. Tampilan gambar hasil deteksi tepi citra dengan metode sobel
Selanjutnya  tombol  proses  “KELUAR” digunakan  untuk  keluar  dari  aplikasi  deteksi  tepi citra dengan metode sobel .

## V. KESIMPULAN
Dari hasil analisa keluaran program maka dapat ditarik kesimpulan antara lain :
1. Program  meningkatkan  dan  mendeteksi  tepi gambar  akan  lebih  baik  jika  masukan  gambar mempunyai banyak tekstur.
2. Hasil  dari  gambar  keluaran  ditentukan  dengan faktor perkalian kernel ( Mask ).
3. Dari  hasil  analisa  keluaran  program  oprator canny dan  operator sobel sama-sama mendeteksi  tepi citra dengan baik.

## VI. DAFTAR PUSTAKA
1.  Erick Wijaya, Analisis Intensitas Metode Pendeteksian Tepi Sobol , 2012
2.   Putra, Defenisi Dari Pada Citra Dan Pergrtian Citra Analog , Ardiansyah, 2007 3.    Gonzales,  Rafael  C,  Richard  E.Woods, Representasi  Citra Digital , 2005 4.    Bayes, Gregory Pengolahan Citra Dan Pengolahan Pola ,
1994 5. Adi Nugroho, unified Modeling Language (UML) , 2010
6.   Wahana Komputer, Matlab Pada Destop , Andi, 2010 7.   http://en.wikipedia.org/wiki/Canny_Operator 8. http://www.academia.edu/5295802/ mengenal- _Use_case_diagram