## SEGMENTASI CITRA THORAX PARU-PARU MANUSIA DARI SINAR-X MENGGUNAKAN METODE KONTUR AKTIF
Zulkarnain, Sinta Syaputri *
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Riau, Kampus Bina Widya Jl. Prof. Muchtar Luthfi Pekanbaru, 28293, Indonesia
* e-mail: sinthasyaputri@gmail.com

## ABSTRAK
Penelitian  terhadap  objek  citra  medis  yang  berupa  citra  paru-paru  x-ray  thorax  semakin  banyak  dikembangkan,  karena  informasi  yang terkandung dalam citra medis digunakan untuk menganalisa dan mengetahui bentuk dari paru-paru. Diperlukan proses normalisasi dan perbaikan citra dan dilanjutkan dengan proses segmentasi dengan menggunakan metode yang tepat. Metode kontur aktif snake digunakan karena tahan terhadap  noise yang ada di sekitar objek. Penelitian telah dilakukan dengan menggunakan program GUI software matlab versi R2015a.  Citra  melalui  tahap  awal  preprocessing  yaitu  dikonversi  menjadi  citra  grayscale.  Proses  segmentasi  dilakukan  setelah  proses inisialisasi berupa kurva lingkaran kecil yang diletakkan di bagian objek yang akan disegmentasi dan penentuan parameter aktif kontur. Penentuan nilai parameter-parameter aktif kontur sangat berpengaruh terhadap hasil segmentasi dan mempengaruhi arah pergerakan aktif kontur. Apabila posisi koordinat aktif kontur berada diluar area yang akan disegmentasi maka akan menyebabkan aktif kontur menjauh dari objek tersebut.Validasi Tingkat akurasi hasil segmentasi dilakukan dengan membandingkan hasil segmentasi kontur aktif snake terhadap hasil segmentasi manual yaitu dengan metode MSE.
Kata Kunci: Segmentasi Aktif Kontur;  Paru-paru X-Ray thorax;  MSE.

## ABSTRACT
[Title: Segmentation Of The Human Lung Thorax Image From X-Rays By Active Contour Method] Research on medical image objects in the form of lung images of thoracic X-Ray is increasingly being developed because the information contained in medical images is used to analyze and determine the shape of the lungs. The process of normalization and image improvement is needed and continued with the segmentation process using the right method. The active snake contour method is used because it is resistant to the noise around the object. The research has been used the Matlab software GUI program version R2015a. The image through the initial preprocessing stage is converted into a grayscale image. The segmentation process used after the initialization process in the form of a small circle curve placed of the object to be segmented and the determination position of the active contour or detemination of the active parameters of the contour. Determination of the value active contour parameters greatly influences the results of segmentation and influences the direction of active contour movement. If the active coordinate position of the contour is outside the area to be segmented it will cause active contours to move away from the object. Validation the level of accuracy of segmentation results is done by comparing the results of the snake active contour segmentation to the results of manual segmentation used MSE method.
Keywords: Active Contour Segmentation;  Lung x-ray thorax; MSE.

## PENDAHULUAN
Citra  medis  ( medical  imaging )  adalah  suatu teknik  atau  proses  penggambaran  bagian-bagian organ  tubuh  dengan  tujuan  mengetahui  kerusakan yang  terdapat  pada  organ  tubuh  tersebut  akibat aktivitas  bakteri  dan  virus.  Citra  medis  yang dimaksud  di  dalam  penelitian  ini  adalah  berkaitan dengan  citrasinar-X.Pemeriksaan  yang  dapat dilakukan  pada  pesawat  sinar-X  salah  satunya  yaitu bagian thorax. Citra  X -Ray  thorax merupakan  citra yang  menampilkan  penampang  organ  tubuh  bagian dalam manusia khususnya pada bagian thorax (rongga dada)  (Proklamasi,  2013).  Salah  satu  pengolahan citra  dikenal  sebuah  istilah  segmentasi.  Segmentasi merupakan  teknik  untuk  membagi  citra  menjadi beberapa daerah ( region ) pada setiap daerah memiliki kemiripan  atribut  antara  lain:  tingkat  keabuan ( grayscale ),  tekstur  ( texture ),  warna  ( color ),  dan gerakan ( motion ). Salah satu metode segmentasi yaitu active  contour atau  kontur  aktif  yangbaik  digunakan untuk  segmentasi  citra  medis  dikarenakan tahanterhadap noise yang  ada  di  sekitar  objek, sehingga bentuk objek yang diamati pada citra medis tertentu akan ditemukan.
Kontur  aktifsebagai  sekumpulan  titik koordinat terkontrol pada konturdimana parameternya didefinisikan sebagai berikut.
𝒱 𝑠 =   𝑥 𝑠 , 𝑦(𝑠)
dimana 𝑥 𝑠 dan 𝑦(𝑠) adalah  koordinat 𝑥 dan 𝑦 pada kontur dan 𝑠 adalah indeks normalisasi dari titik kontrol (Evelyn, 2019).

## METODE
Penelitian  ini  terbagi  dalam  dua  tahapan, pertama dilakukan pengambilan data citra dan rekam medis  menggunakan  pesawat  sinar-X Shimadzu  Rad Speed di  Instalasi  Radiologi  dan  Radiodiagnostik Tahapan  kedua  yaitu  pengolahan  data  citra  medis menggunakan aplikasi MATLAB R2015a.Data yang didapatkan  dari  pesawat  sinar-X  diolah  dengan menggunakan    program  berupa  sitem  GUI. Merancang dan membuat diawali dengan pembuatan flowchart terlebih dahulu agar pengolahan data dapat dilakukan secara sistematis.
Proses preprocessing dilakukan  sebelum  tahap segmentasi.Proses  ini  merupakan  kumpulan  dari proses  yang  digunakan  untuk  dapat  menghasilkan segmentasi yang terbaik. Preprocessing yang digunakan adalah  konversi  dan  perbaikan  citra  ( Image Enhancement ).  Proses  konversi  citra  dilakukan  dari citra  RGB  menjadi  citra grayscale (gambar  yang memiliki tingkat warna keabuan). Proses kedua yaitu
perbaikan  citra,  dalam  hal  ini  menggunakan  filter atau  tapis  gaussian  untuk  menghaluskan  citra  dan mengurangi noise atau derau pada citra. Proses di atas dapat  memudahkan  dalam  hal  segmentasi  dengan menggunakan  kontur  aktif.  Langkah  selanjutnya adalah proses inisialisasi kurva.
Bagan alir program dapat dilihat pada Gambar
1.  Langkah  pertama  yang  dilakukan  adalah melakukan  inisialisasi  kurva  apabila  citra  tersebut telah  melalui  proses preprocessing .  Kurva  inisialisasi berbentuk  lingkaran  kecil  dimana  setiap  lingkaran tersebut  diletakkan  di  bagian  objek  yang  kan disegmentasi  khususnya  pada  bagian  paru-paru. Tahap  selanjutnya  memberikan  nilai  iterasi  pada objek  tersebut  agar  proses  segmentasi  bisa  berjalan dan mendeteksi tepian dari gambar atau objek yang ingin  disegmentasi.  Hasil  dari  segmentasi  tersebut kemudian  menjadi  citra  biner  karena  dapat memudahkan  proses  perbandingan  antara  hasil segmentasi  manual  paru-paru  dengan  hasil segmentasi menggunakan kontur aktif.
Gambar 1. Diagram alir program kontur aktif
Proses pembuatan program dilanjutkan dengan pembuatan  program  validasi.  Validasi  yang digunakan pada penelitian ini adalah validasi dengan metode  MSE.Validasi  Tingkat  akurasi  hasil segmentasi  dilakukan  dengan  membandingkan  hasil segmentasi  kontur  aktif snake terhadap  hasil segmentasi manual (Michael, 1988).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Metode Kontur Aktif
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengujian sistemdengan pengaruh parameter-parameter kontur
aktif  terhadap  hasil  segmentasi.  Pengujian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  kinerja  dari  algoritma kontur  aktif  Snake  dalam  melakukan  proses segmentasi.  Hasil pengujian dengan mengubah-ubah nilai  parameter  aktif  kontur  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Citra Img0208
Dimana  secara  visual  terlihat  bahwa  garis  merah kontur  aktif  mampu  mendeteksi  lekukan-lekukan pada  paru-paru  sebelah  kiri.  Perubahan  nilai  iterasi menjadi lebih besar mempengaruhi lama pergerakan kontur aktif dan waktu komputasi yang dibutuhkan untuk proses segmentasi.

## Validasi MSE
Pengujian  tingkat  akurasi  hasil  segmentasi kontur aktif terhadap hasil segmentasi manual dengan menggunakan  metode  nilai  MSE  dapat  dilihat  pada Gambar 3.
Gambar 3. Hasil pengujian tingkat akurasi dengan nilai MSE
Berdasarkan gambar di atas terlihat bahwa nilai MSE yang diperoleh untuk pengujian yang dilakukan adalah 0.00013733. Kecilnya nilai MSE
menunjukkan  bahwa  hasil  segmentasi  kontur  aktif memiliki eror yang sangat kecil atau dengan kata lain hasil  segmentasi  kontur  aktif  mendekati  hasil segmentasi manual.    Semakin besar nilai MSE maka akan semakin jauh hasil segmentasi kontur aktif dari hasil segmentasi manual (Proklamasi, 2013).

## KESIMPULAN
Hasil segmentasi citra paru-paru menggunakan kontur  aktif  sangat  dipengaruhi  oleh  nilai-nilai parameter kontur aktif. Nilai-nilai parameter kontur aktif bersifat eksperimental dan mempengaruhi nilai validasi  MSE.Semakin  besar  nilai  MSE  maka  akan semakin jauh hasil segmentasi kontur aktif dari hasil segmentasi  manual.  Begitu  juga  sebaliknya  apabila nilai  MSE  semakin  kecil  maka  akan  semakin  dekat hasil  segmentasi  kontur  aktif  dari  hasil  segmentasi manual.

## DAFTAR PUSTAKA
Evelyn  CP.  2009. Anatomi  dan  Fisiologi  untuk Paramedis . Jakarta: PT Gramedia.
Michael Kass et all. 1988. Snake: Active Contour Models,  International  Journal  of Computer  Vision. Kluwer  Academic Publisher : 321-331.
Proklamasi,  Bara.  2013.  Segmentasi  Tulang
Selangka  pada  Citra X-Ray  Thorax dengan  Menggunakan  Metode Active Contour . Skripsi . Universitas IslamNegeri  Maulana  Malik  Ibrahim Malang.