## RANCANG BANGUN PROTOTYPE SISTEM AKUISISI CITRA DIGITAL UNTUK PROSES TOMOGRAFI
Juan Y. Mandala, Laura A.S Lapono, Ali Warsito, Andreas Ch. Louk* Jurusan Fisika, Fakultas Sains Dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, 85111, Indonesia Universitas Nusa Cendana, Kota Kupang, 85111, Indonesia *Corresponding Autohor E-mail: andreas.louk@staf.undana.ac.id

## Abstrak
Telah dirancang sebuah  Prototype Sistem Akuisisi  Citra Digital  Untuk Proses Tomografi  dengan menggunakan Arduino Uno. Arduino Uno berfungsi untuk mengontrol putaran pada motor dc saat diberikan nilai kecepatan tertentu. Tampilan hasil dari rekontruksi sistem ini berupa pola lingkaran sebuah citra gambar yang akan ditampilkan pada komputer. Sistem ini telah diuji dan dapat bekerja dengan  baik,  sehingga  dapat  melakukan  perekaman  data  citra  objek  menggunakan  kamera  usb. Dalam  proses  perekaman  membutuhkan  waktu  20  detik,  dengan  sampel  yang  diuji  yaitu  cairan kasumba  berwarna  biru  dengan  kekentalan  0.1  ml  yang  dicampur  dengan  aquades  10  ml.  Dalam perekaman sampel objek menggunakan resolusi 320×240 dan frame rate 30.5 fps. Proses pengujian alat  berlangsung  di  laboratorium  Fisika  FST  Undana.  Hasil  perhitungan  dari  data  citra  gambar, didapatkan  nilai  radian  sebesar  6.28,  sudutnya  359.8 ° dan  rotasi/frame  1.25 ° .  Dari  data  yang didapatkan untuk mencapai satu putaran penuh diperoleh gambar sebanyak 286 frame/detik. Dari hasil pengolahan data diperoleh nilai data pusat intensitas yang bervariasi yaitu 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158 dan 159, dengan banyaknya data pusat intensitas 286.
Kata kunci: Kamera USB, Motor DC, Arduino UNO, frame

## Abstract
A  Prototype  Digital  Image  Acquisition  System  for  Tomography  Process  using  Arduino  Uno  has been designed. Arduino Uno functions to control the rotation of the dc motor when given a certain speed value. Display the results of the reconstruction of this system in the form of a circle pattern of an image that will be displayed on the computer. This system has been tested and can work properly, so it can record object image data using a USB Camera. In the recording process it took 20 seconds, with the sample tested, namely the blue Kasumba liquid with a thickness of 0.1 ml mixed with 10 ml of distilled water. In recording object samples using a resolution of 320 × 240 and a frame rate of 30.5 fps. The process of testing the tools took place at the Undana FST Physics laboratory.The results of the calculation of image data showed that the radian value was 6.28, the angle was 359.8 ° and the rotation / frame was 1.25 °. From the data obtained, to achieve one full rotation, 286 frames /  second  are  obtained.  From  the  results  of  data  processing,  it  was  obtained  that  the  value  of  the intensity center data varied, namely 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158 and 159, with the number of intensity data centers being 286.
Keywords : USB Camera, Motor DC, Arduino UNO, frame.

## PENDAHULUAN
Tomografi telah digunakan  pada berbagai  bidang  ilmu  pengetahuan  dan teknologi,  sebagai  alat  bantu  untuk  melihat bagian  dalam  suatu  objek.  Tomografi  yang merupakan  suatu  teknik  pencitraan  struktur internal obyek yang dapat memetakan distribusi besaran  fisis  (  koefisien  serapan  linier)  secara tak  merusak (non  destructive  testing) .  Teknik tomografi  melibatkan  proses  pengambilan (akuisisi)  data  proyeksi  yang  menggunakan instrumen-instrumen elektronik, misalnya sistem  akuisisi  data  yang  perlu  dikontrol  oleh
suatu  sistem  komputer.  Demikian  juga  untuk proses  rekonstruksi  proyeksi-proyeksi  yang melibatkan  proses  komputasi  yang  kompleks serta  perlu  diselesaikan  dengan  bantuan komputer. Oleh karena itu teknik tomografi saat ini lebih dikenal dengan nama teknik Tomografi Komputer (TK) (computed tomography).
Ada beberapa peneliti telah merancang sistem  akuisisi  citra  untuk  proses  tomografi diantaranya  “Rekontruksi  Citra  Tomografi Sinar-X  Flouresens  2D  Berbasis  Teknik Radiografi  Digital  Menggunakan  Bahasa Pemrograman  Matlab  7.1”[1].  Kemudian
“Modul  Perangkat  Lunak  Akuisisi  Citra  dan Kendali  Meja  Putar  Prototipe  Perangkat Radioskopi  Untuk  Industri  Manufaktur”[2]. Perangkat  lunak  tersebut  juga  memiliki  fitur kendali  meja  putar  yang  mampu  melakukan akuisisi  citra  secara  otomatis  dengan  proyeksi berbagai sudut. Sehingga dapat disimpan secara otomatis untuk dilakukan rekontruksi citra.

## TINJAUAN PUSTAKA Tomografi
Tomografi  berasal  dari  kata  yunani  dari  kata “Tomos”  yang  berarti  “bagian”,  “irisan”  atau “potongan”  dan  “Graphia”  yang  berarti “gambar” atau “penggambaran”. Jadi tomografi adalah penggambaran suatu objek dalam bentuk irisan-irisan  atau  beberapa  sayatan  melintang. Tomografi sebagai teknologi mampu menggambarkan  obyek  secara  cepat  dan mudah.  Selain  mudah  juga  dapat  memberikan informasi  lengkap  dalam  menggambarkan keadaan benda. Kelengkapan informasi didapat dengan  semakin  banyaknya  informasi  yang tergambar  dalam  struktur  psikologis  obyek. Baik  struktur  internal  maupun  struktur eksternalnya  seperti  suhu,  kandungan  air,  dan lain-lain.  Dengan  kelebihan  yang  dimiliki tersebut,  tomografi  banyak  dikembangkan khususnya  dalam  bidang  industri  dan  medis. Sistem  tomografi  pertama  yaitu  tomografi konvensional  adalah  pada  pencitraan  sinar-X. Pencitraan  pada  sinar-X  adalah  menembakkan sumber  sinar  x  melewati  tubuh  pasien  dengan meletakkan film dibelakangnya selama pemaparan.  Hasilnya,  struktur  pada  bidang fokal akan tajam, sementara struktur di bidang lain  akan  tampak  blur.  Interaksi  antara  radiasi sinar X dengan objek sampel dapat melemahkan  intensitas  radiasi  sinar  X  setelah melewati  objek  sampel  [3].  Persamaan  Beer  - Lambert menyatakan bahwa besarnya intensitas radiasi  yang  melewati  bahan  sampel  akan berkurang secara eksponensial dengan ketebalan bahan sampel. Intensitas berkas sinar- X (I), setelah melewati ketebalan bahan sampel dx, akan berubah sesuai Persamaan. 1.
𝑑𝐼 = −𝜇𝐼𝑑𝑥 ……………….(Pers.1)
Tanda  minus  menunjukkan  adanya  proses pelemahan pada intensitas sinar-X yang disebut proses  atenuasi.  Koefisien  atenuasi  linier  atau koefisien  absorpsi  µ  adalah  probabilitas interaksi total antara radiasi dan bahan sampel. Untuk ketebalan sampel x, Persamaan. (1) dapat ditulis sebagai:
𝐼 𝑡 = 𝐼 0 𝑒 −𝜇𝑥 ……………..(Pers.2)
dimana 𝐼 0 dan 𝐼 𝑡 adalah  intensitas  sinar-X sebelum dan sesudah melewati sampel material masing-masing.  Untuk  sampel  yang  memiliki koefisien absorpsi sebagai fungsi dari posisi x, Dari  persamaan  Beer-Lambert  dapat  ditulis sebagai:
ln ( 𝐼 0 𝐼 𝑡 ) ∫ 𝜇(𝑥)𝑑𝑥 ………………(Pers.3)
Radiografi adalah contoh penerapan persamaan Beer-Lambert. Persamaan. (2) menggambarkan bagaimana sinar-X berinteraksi dengan material di  dalam  objek  sehingga  material  tersebut  dan posisinya relatif dapat ditebak di antara material lain  di  dalam  objek.  Persamaan  berikut.  (3) dapat dilakukan prediksi terhadap karakteristik material.  Keduanya  Persamaan.  (2)  dan Persamaan  (3)  berlaku  untuk  sudut  pandang tertentu [3].

## Pengertian Citra
Manusia adalah makhluk visual dengan cukup mengandalkan  penglihatan  untuk  memahami dunia sekitarnya. Manusia ketika sebuah benda tidak  hanya  untu  kmengidentifikasi  dan mengklasifikasi,  tetapi  juga  dapat  mengetahui perbedaan  dan  merasakan  secara  cepat.  Citra didefinisikan  sebagai  fungsi  dari  dua  variabel misalnya  a(x,y)  dimana  a  sendiri  sebagai amplitudo  (misalnya  kecerahan)  citra  pada koordinat  (x,y)  [4].  Oleh  karena  citra merupakan  matrik  dua  dimensi  dari  fungsi intensitas cahaya, maka referensi citra menggunakan  dua  variabel  yang  menunjuk posisi  pada  bidang  dengan  sebuah  fungsi intensitas cahaya yang dapat dituliskan sebagai f(x,y)  dimana  f  adalah  nilai  amplitudo  pada koordinat  spasial  (x,y). Karena cahaya merupakan salah satu bentuk energi, f(x,y) tidak berharga  nol  atau  negatif  dan  merupakan bilangan  berhingga,  yang  dalam  pernyataan matematis adalah sebagai berikut, 0 < f(x.y)[5].

## Pengolahan Citra Digital
Pengolahan citra digital (Digital Image Processing)  adalah  sebuah  disiplin  ilmu  yang mempelajari  tentang  teknik  dalam  mengolah citra,  dimana  citra  yang  dimaksud  adalah gambar diam (foto) atau gambar yang bergerak (seperti  video  yang  direkam  dengan webcam). Sedangkan arti digital di sini yaitu pengolahan citra/gambar dilakukan menggunakan computer secara digital [6].Sebuah citra digital diwakilkan  oleh  matriks  dua  dimensi  f(x,y)
yang  di  dalamnya  terdapat  M  kolom  dan  N baris,  yang  mana  perpotongan  dari  kolom  dan baris  itu  disebut  piksel  (pixel  =  picture element).

## Sinogram
Sinogram  adalah  representasi  2D  dari penampang  suatu  objek.  Ini  adalah  istilah umum  dalam  CT  scan  sinar-X.  Setiap  kolom mewakili  satu  baris  dalam  tampilan  proyeksi [7].  Dengan  demikian  sinogram  menyajikan satu  set  proyeksi  penampang  dalam  urutan sudut  yang  meningkat  dan  dianggap  sebagai gambar. Setiap gambar radiografi berkontribusi untuk  membangun  sinogram  dengan  memilih setiap baris dari setiap 360 gambar yang terkait dengan  penampang  sinogram  tertentu.  Karena ketidaksejajaran pada penempatan sumbu pusat detektor  2D  dan  pusat  rotasi  bidang  objek, sinogram  menemui  pusat  rotasi  yang  tidak sejajar.  Sinogram  memiliki  360  proyeksi. Setiap  sudut  proyeksi  memiliki  titik  pusat massa  (CoM),  dengan  nilai  koefisien  atenuasi bertindak sebagai “massa” terdistribusi. Dalam istilah  matematika,  proyeksi  dapat  dinyatakan sebagai persamaan [7].
𝑃(0) = 𝜇(0, 𝑟) ………….(Pers.4)
Dimana  µ  adalah  fungsi  nilai  raysum  pada sudut proyeksi θ dan jarak r dari pusat proyeksi. Dengan demikian CoM dari  setiap proyeksi  θ dapat  dihitung  menggunakan  persamaan  1, sebagai berikut:
(0) = Σ (∗𝜇(0,))
Σ ……………..(Pers.5)

## Software DRCT
Software bernama DRCT telah dikembangkan untuk melakukan inspeksi sejak awal  dengan  mendapatkan  citra  radiografi objek  yang  diperiksa,  dilanjutkan  dengan pembuatan  sinogram,  kemudian  rekonstruksi citra  slice  menggunakan  SCFBP,  dan  terakhir slice  stacking  untuk  menghasilkan  model  3D dari objek tersebut. Seiring dengan model 3D, presentasi irisan ortogonal dapat didemonstrasikan menggunakan DRCT, untuk mengamati  bagian  dalam  objek  lebih  jauh. Dengan  kemampuan  perangkat  lunak  ini, seseorang dapat mencapai model 3D dari suatu
objek  tanpa  memerlukan  perangkat  lunak terpisah  untuk  melakukan  setiap  tahap  secara mandiri.  DRCT  saat  ini  dibuat  untuk  bekerja pada platform Microsoft Windows [7].
Gambar 1 Software DRCT [7].

## Citra Biner
Citra biner adalah citra digital yang hanya memiliki dua kemungkinan nilai pixel yaitu hitam dan putih. Citra biner juga disebut sebagai citra B&W (black dan white) atau citra monokrom. Hanya dibutuhkan 1 bit untuk mewakili nilai setiap pixel dari citra biner. Citra biner sering kali muncul sebagai hasil dari proses pengolahan seperti segmentasi, pengembangan, morfologi, ataupun dithering [8].

## Gambar 2 Citra biner

## Citra Warna
Citra  warna  adalah  citra  yang  masing- masing  piksel  mempunyai  3  (tiga)  komponen warna  yang  spesifik,  yaitu  komponen  merah (red),  hijau  (green),  dan  biru  (blue).  Warna setiap  piksel  ditentukan  oleh  kombinasi  dari intensitas  warna  merah,hijau  dan  biru  yang disimpan  pada  bidang  warna  di  okasi  piksel. Format  file  grafis  menyimpan  citra  warna sebagai citra 24 bit, yang berasal dari komponen merah, hijau dan biru masing-masing 8 bit. Hal ini  menyebabkan  citra  warna  mempunyai  16 juta kemungkinan warna [9]. Gambar menunjukkan  citra  warna  dilihat  dari  dekat dengan beberapa nilai intensitas piksel.

## Grayscale ( Derajat Keabuan )
Citra grayscale merupakan citra digital yang  hanya  memiliki  satu  nilai  kanal  pada setiap  pixelnya,  dengan  kata  lain  nilai  bagian RED  =  GREEN  =  BLUE.  Nilai  tersebut
digunakan untuk menunjukkan tingakat intensitas.  Warna  yang  dimiliki  adalah  warna dari hitam, keabuan, dan putih. Tingkat keabuan disini  merupakan  warna  abu  dengan  berbagai tingkatan  dari  hitam  hingga  mendekati  putih. Citra  grayscale  berikut  memiliki  kedalaman warna 8 bit (256 kombinasi warna keabuan) [8].

## Gambar 3 Citra Warna

## Gambar 4 Citra Grayscale

## Thresholding
Thresholding merupakan konversi citra hitam  –  putih  ke  citra  biner  dilakukan  dengan cara  mengelompokkan  nilai  derajat  keabuan setiap  pixel  kedalam  2  kelas,  hitam  dan  putih. Pada  citra  hitam  putih  terdapat  256  level, artinya mempunyai skala “0” sampai “255” atau [0,255],  dalam  hal  ini  nilai  intensitas  0 menyatakan  hitam,  dan  nilai  intensitas  255 menyatakan putih, dan nilai antara 0 sampai 255 menyatakan warna keabuan yang terletak antara hitam dan putih. [5]. Citra digital menjadi objek input yang kemudian diproses sedemikian rupa untuk mendapatkan informasi yang terkandung di dalamnya. Terdapat dua jenis informasi yang dapat diambil dari sebuah citra digital. Pertama adalah  informasi  sintaksis  dan  kedua  adalah informasi semantik. Informasi sintaksis berkaitan  dengan  karakteristik  fisik  dari  citra digital  antara  lain  resolusi,  kuantisasi,  nilai intensitas,  tingkat sampling dan  sebagainya. Informasi semantik berkaitan dengan eksplorasi kandungan  makna  citra  digital  yang  informasi dikelompokan  ke  dalam  informasi  tekstual, figural, fasial, ekspesional, aksional
dansituasional/  kondisional.  Proses  ini  disebut juga analisis citra digital [5].

## Arduino Uno
Arduino  adalah  jenis  suatu  papan ( board )  yang  berisi  sebuah  mikrokontroler.
Dengan  kata  lain,  Arduino  dapat  disebut sebagai  sebuah  papan  mikrokontroler.  Salah satu  papan  Arduino  yang  terkenal  adalah Arduino  Uno.  Papan  mikrokontroler  ini seukuran  kartu  kredit,  dilengkapi  dengan sejumlah pin yang digunakan untuk berkomunikasi  dengan  perangkat  lain  [10]. Arduino Uno R3 adalah jenis Arduino uno yang dikeluarkan pada tahun 2011. R3 sendiri berarti revisi  yang  ketiga.  Mikrokontroler  yang digunakan adalah ATmega328 keluaran Atmel. Mikrokontroler tersebut adalah mikrokontroler 8-bit.  Arduino  Uno  semiliki  SRAM  sebesar 2kb,  EEPROM  sebesar  1kb,  dan  dilengkapi flash memory sebesar 32kb.
1. SRAM ( Static Random Access Memory )
digunakan sebagai memory kerja selama sketch dijalankan.  Memori  inilah  yang digunakan untuk menyimpan variabel. 2. EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) adalah  memori  yang  dapat  digunakan untuk menyimpan data secara permanen.
3. Flash  Memory dapat  digunakan  untuk menyimpan Sketch (program).

## Gambar 5 Bagian-Bagian Penting di Arduino

## Switching Power Supply
Switch-Mode  Power  Supply  (SMPS) adalah  jenis  Power  Supply  yang  langsung menyearahkan  (rectify)  dan  menyaring  (filter) tegangan  Input  AC  untuk  mendapatkan tegangan DC. Tegangan DC tersebut kemudian di-switch  ON  dan  OFF  pada  frekuensi  tinggi dengan  sirkuit  frekuensi  tinggi  sehingga menghasilkan  arus  AC  yang  dapat  melewati Transformator  Frekuensi  Tinggi.  Catu  daya yang  diperlukan  adalah  sebesar  5  dan  12  volt, dimana  catu  5-volt  diperuntukkan  bagi
rangkaian  digital  dan  12-volt  diperuntukkan bagi  rangkaian  analog  dan  supply  tegangan pada motor DC.

## Gambar 6 Power Supply

## Motor DC
Motor DC adalah suatu motor penggerak  yang  dikendalikan  dengan  arus searah(DC).Bagian  motor  DC  yang  paling penting adalah rotor dan stator, yang termasuk stator  adalah  badan  motor,  sikat-sikat  dan  inti kutub magnet. Bagian rotor adalah bagian yang berputar  dari  motor  DC,  yang  termasuk  rotor ialah  lilitan  jangkar,  jangkar,  komutator,  tali, isolator, poros, bantalan dan kipas. Motor listrik merupakan  perangkat  elektro  magnetis  yang mengubah  energi  listrik  menjadi  energy mekanik. Energi mekanik  ini  digunakan untuk memutar impeller pompa, fan atau blower , menggerakan  kompresor,  mengangkat  bahan, dan  lain  sebagainya.  Motor  listrik  digunakan juga di rumah ( mixer , bor listrik, fan angin) dan di  industri.  Motor  DC  memerlukan  suplai tegangan  yang  searah  pada  kumparan  medan untuk  diubah  menjadi  energi  mekanik.  Jika terjadi  putaran  pada  kumparan  jangkar  dalam pada  medan  magnet,  maka  akan  timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap  setengah  putaran,  sehingga  merupakan tegangan  bolak-balik.  Prinsip  kerja  dari  arus searah  adalah  membalik  phasa  tegangan  dari gelombang  yang  mempunyai  nilai  positif dengan  menggunakan  komutator,  dengan demikian  arus  yang  berbalik  arah  dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet.  Bentuk  motor  paling  sederhana memiliki  kumparan  satu  lilitan  yang  bisa berputar  bebas  di  antara  kutub-kutub  magnet permanen.

## Kamera USB
Kamera  USB  termasuk  dalam  shield yang dapat digunakan pada computer
menggunakan port USB. Kamera ini berfungsi untuk  menagkap  atau  merekam  gambar  yang sejajar  dengan  jarak  pandang  lensa  tersebut, Kamera  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini dapat dilihat pada gambar 8.
Gambar 7 Konstruksi Motor DC (Arus Searah)

## Gambar 8 Kamera USB

## Shield Motor Driver L298P
Driver  Motor  (Motor  Shield  L298) L298  adalah  komponen  elektronik  yang mengontrol arah putaran motor DC. Satu buah L298 bisa dipergunakan untuk mengontrol dua buah motor DC. Selain bisa dipergunakan untuk mengontrol  arah  putaran  motor  DC,  L298  ini pun  bisa  dipergunakan  sebagai  driver  motor Stepper  bipolar.  IC  driver  L298  memiliki kemampuan  menggerakkan  motor  DC  sampai arus  2A  dan  tegangan  maksimum  40  volt  DC untuk satu kanalnya. Pin enable A dan B untuk mengendalikan jalan atau kecepatan motor, pin input 1 sampai 4 digunakan untuk mengendalikan arah putaran. Pin output pada IC L298  13  dihubungkan  kemotor  DC  yang sebelumnya melalui dioda yang disusun secara H-bridge. Pengaturan kecepatan motor digunakan teknik PWM (pulse width modulation) yang diinputkan dari mikrokontroler melalui pin Enable PWM.

## METODE PENELITIAN
Perancangan perangkat keras (hardware) Diagram  blok  perancangan  sistem secara umum dalam penelitian ini menjelaskan
beberapa  komponen  yang  memiliki  peran sebagai  kontroler  dan  juga  sebagai  komponen yang dikontrol, dalam hal ini Arduino Uno yang menjadi  pusat  kendali  dari  semua  perangkat elektronika yang digunakan dalam perancangan.
Gambar 9 Diagram Blok Rancang Bangun Prototype Akuisisi Citra

## Perancangan Kamera
Pada  perancangan  sistem,  kamera berfungsi  untuk merekam  citra  yang  terbentuk akibat interaksi dari cahaya dengan objek yang akan  diamati.  Dengan  demikian  citra  yang direkam  oleh  kamera  akan  dikirimkan  ke komputer,  untuk  dapat  dilakukan  pengolahan data  citra  tersebut.  Kamera  dihubungkan  pada port  usb  dan  socket  usb  pada  port  komputer, sehingga kamera dapat dikontrol oleh software TVideoGrabber untuk dapat merekam pengambilan citra.

## Gambar 10 Perancangan Kamera

## Perancangan Motor DC
Pada perancangan motor dc, digunakan sebagai  penggerak  untuk  mengerakkan  objek putar.  Motor  dc  dapat  berputar  360 0 setiap diberikan pulsa. Satu buah motor dc dihubungkan  dengan  shield  motor  driver  jenis L298P, dengan pin motor a- dan pin motor a+ dihubungkan pada pin 10,11,12 dan pin 13 pada Arduino.  Pin  ini  berfungsi  untuk  mengakifkan bagian output motor A pada shield motor driver L298P, dengan kontrol pin motor dihubungkan pada  pin  M1  12  dan  pin  M2  13  pada  arduino sebagai kontrol perputaran dan kecepatan pada bagian output motor A. Sehingga dalam proses ini  arduino  dapat  mengontrol  perputaran  dan kecepatan  motor  A  secara  otomatis.  Motor  A
akan  ditempelkan  pada bagian  dalam  dudukan motor  dc  sehingga  dapat  berputar  untuk menggerakan  putaran  pada  objek.  Skema hubungan antara motor dc dan arduino.

## Gambar 11 Perancangan Motor DC

## Perancangan Software
Perancangan software sistem mengikuti flowchart pada gambar 11 di bawah ini.

## Gambar 12 Flowchart
Prosesnya  dimulai  dengan  diletakan  sebuah objek transparan, yang diisi dengan suatu cairan berwarna  kedalam  wadah  sebanyak  10  ml dan diletakkan pada tempat objek putar yang sudah disediakan. Kemudian dilakukan proses inisialisasi  kamera untuk  menghubungkan Arduino dan komputer. Jika sudah selesai akan dinyalakan  kamera  dan  led smartphone, sehingga  kamera  akan  menangkap  cahaya tampak  dari  sumber  cahaya  led smartphone . Kemudian  dilakukan  input  data  dengan memasukkan  nilai  kecepatan  motor,  dengan demikian motor akan berputar secara otomatis. Dalam  proses  ini  kamera  akan  melakukan perekaman menggunakan aplikasi TvideoGrabber, kemudian diperoleh file berbentuk  video  hasil  perekaman  citra.  Dari hasil  data  video  yang  diperoleh  akan  diimport ke  aplikasi  ImageJ,  sehingga  hasil  data  video akan diubah dalam bentuk citra gambar.
Hasil citra gambar yang diperoleh, akan dilakukan citra proyeksi dengan menggunakan aplikasi  IdTomo,  sehingga  diperoleh  data intensitas.  Jika  data  yang  diperoleh  sesuai dengan data diinginkan, maka akan dilanjutkan pada  proses  akuisisi  citra  dan  jika  tidak  maka akan  diulangi  lagi  dalam  pengambilan  data. Setelah data yang diperoleh sudah sesuai maka akan dilakukan akuisisi citra dengan menggunakan  aplikasi  Tomografi  Komputasi. Dari aplikasi tersebut akan memperoleh gambar sinogram  dan  hasil  citra  gambar  objek  dari pengabunggan hasil rekontruksi citra .

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Gambaran umum perangkat keras
Gambaran umum perancangan perangkat keras terdiri dari sistem meja objek, dudukan  motor  dc,  peganggan  kamera  dan layar. Sistem meja objek memiliki diameter luar 60  mm,  ketebalan  10  mm  dan  memiliki  10 lubang pada bagian permukaan atas objek yang digunakan  untuk  menempatkan  botol  sampel dengan diameter 9.5 mm dan kedalaman lubang 8  mm.  Meja  objek  yang  dibuat  ditambahkan shaft  untuk  memasukkan  shaft  motor  dc, dengan panjang shaft 15 mm dan diameter shaft 6.6 mm.

## Gambar 13 Meja Objek
Dudukan  motor  dc  memiliki  diameter dalam 57.8 mm, diameter luar 69.5 mm dan tinggi  120  mm,  dudukan  motor  dc  juga memiliki  dua  buah  peganggan  lengan dengan  panjang  lengan  masing-masing 111.21 mm, lebar lengan masing-masing 40 mm  dan  ketebalan  lengan  masing-masing 20 mm. hasil perancangan Peganggan kamera memiliki  tinggi  keseluruhan  40  mm,  lebar  43 mm dan ketebalan 8 mm.
Peganggan  kamera  memiliki  dua  buah tiang  penyangga  dengan  panjang  8  mm  dan lebar 5 mm. Tiang penyangga kamera dipotong kedalam dengan ukuran 3.5 mm, tinggi 39 mm dan lebar 2 mm. Dari lebar keseluruhan kamera
yaitu 43 mm, dibuat rel dudukan kamera dengan panjang  2.5  mm,  lebar  3  mm  dan  ketebalan  8 mm,  dengan  pemisah  dua  buah  dudukan  rel sejauh 10 mm.

## Gambar 14 Dudukan motor dc dan rel kamera
Layar kamera memiliki dua buah tiang penyangga  atas,  dengan  tinggi  masing-masing 49 mm, lebar keseluruhan 80 mm dan ketebalan masing-masing  4  mm.  Layar  kamera  juga memiliki  sebuah  rel  yang  digunakan  untuk pergerakan peganggan kamera dengan panjang 240 mm, tinggi 3 mm dan lebar 10 mm. Layar kamera  juga  memiliki  dua  tiang  penyangga bawah  yang  digunakan  untuk  menggerakan layar  yang  akan  ditempatkan  pada  satu  buah lengan  dudukan  motor  dc,  dengan  panjang masing-masing  tiang  25  mm,  lebar  8  mm  dan tinggi  penjepit  lengan  4  mm,  lebar  4  mm  dan dipisahkan sejauh 41 mm.

## Gambar 15 Peganggan kamera usb
Dalam  perancangan  perangkat  keras semuanya  dikerjakan  melalui  desain  gambar yang dipermudah dengan menggunakan aplikasi solidworks ,  setelah  itu  gambar  yang dibuat tersebut akan dicetak sebelum dibawa ke proses  mencetak  desain.  Terlebih  dahulu gambar  akan  disimpan  dengan  nama  file tertentu dan berformat stl, kemudian dipindahkan  ke  aplikasi  cura  untuk  dilakukan proses penyesuaian gambar berdasarkan setinggan,  yang  sesuai  dengan  prosedur  saat ingin  melakukan  proses  mencetak  sebuah desain gambar. Setelah gambar yang berformat stl sudah sesuai akan disimpan ke format gcode,
kemudian  gambar  dapat  dilakukan  proses mencetak.

## Gambar 16 Layar Kamera

## Sketsa Mekanik Sistem
Sistem  mekanik  pada  perancangan  ini menggunakan meja sampel berdiameter luar 60 mm  yang  merupakan  bagian  utama  dalam sistem  mekanik  ini.  Pada  meja  sampel  akan diletakkan  sampel  yang  akan  diuji  dan  shaft untuk  motor  dc  berukuran  5  mm  pada  meja sampel.  Sebuah  dudukan  motor  dc  dan  rel kamera  berukuran  masing-masing  dengan lengan kiri dan kanan yaitu 111.21 mm. Dimana dudukan tersebut akan dipasang motor dc pada posisi  poros  tengah,  berdiameter  dalam  57.8 mm  diukuti  dengan  pemasangan  meja  sampel berdiamter  luar  60  mm.  Setelah  itu  dipasang pada  shaft  motor  dc  dan  juga  sebuah  rel  yang akan  ditempatkan  pada  dudukan  tersebut. Dengan  panjang  rel  yaitu  240  mm  yang dimodifikasi untuk menempatkan socket kamera usb dan juga layar, sehingga berfungsi sebagai  media  untuk  menangkap  bayangan pada  saat  cahaya  diarahkan  pada  sampel  yang berputar.
Gambar 17 Sketsa Sistem Mekanik

## Hasil Perancangan dan Pengujian Motor Dc
Perancangan  untuk  motor  dc  sendiri harus  dihubungkan  dengan  arduino  shiled driver  l298p.  Kemudian  shield  motor  driver disambungkan  ke  sumber  tegangan.  Setelah terhubung  maka  perintah  untuk  menjalankan motor dc dapat diprogram pada Arduino. Pada motor dc sendiri untuk pengujian yang pertama harus  mengatur  pwm  pada  setiap  putaran stepnya.  Hasil  pengujian  menjelaskan  bahwa, motor dc hanya dapat berputar setiap diberikan nilai pwm sebesar 250, sehingga dapat berputar kontinu.

## Hasil  pengujian  dan  perancangan  kamera usb
Hasil  perancangan  kamera  usb  dapat bekerja sesuai dengan perintah yang dijalankan pada  aplikasi  TvideoGrabber.  Pada  tahap pengujian  kamera  hanya  digunakan  untuk melakukan perekaman video.

## Hasil  perancangan  dan  pengujian  alat keseluruhan
Hasil perancangan tersebut dikontrol menggunakan  aplikasi  arduino  untuk  putaran motor dc, sedangkan untuk kamera menggunakan aplikasi TvideoGrabber. Kemudian dilakukan proses uji terhadap sampel kasumba  warna  biru  yang  sudah  disediakan. Kekentalan  pada  sampel  kasumba  warna  yaitu 0.1  ml,  dicampur  dengan  aqudes  10  ml  dan diukur  menggunakan  pipet  tetes.  Untuk  dapat menjalakan semua kerja dari  alat akuisisi  citra digital  untuk  proses  tomografi,  maka  semua program harus dibuat dalam sketch yang berada pada  Arduino.  Selanjutnya  akan  dilakukan pengolahan data menggunakan  beberapa aplikasi citra.

## Hasil Pengambilan Data Rekontruksi Citra
Pada proses pengambilan data dan perekaman video, digunakan aplikasi TvideoGrabber, yang bertujuan untuk mengimplementasikan
pengambilan, perekaman dan pemutaran video. Dalam proses perekaman video, terlebih dahulu kamera  usb  disikronisasi  dengan  aplikasi dengan  beberapa  settingan  untuk  dapat melakukan  perekaman.  Dalam  perekaman kamera disetting dengan resolusi 320×240 dan frame  rate  30.5  fps,  lama  waktu  untuk  proses recording  yaitu  20  detik.  Jika  semua  settingan sudah sesuai, maka dimulainya proses recording video dengan lama waktu yang sudah
dimasukkan  dan  file  recording  video  tersebut akan berformat avi.

## Gambar 18 TvideoGrabber

## ImageJ
Pada  proses  ini  digunakan  sebuah aplikasi  ImageJ,  untuk  melakukan  proses mengkonversi  sebuah  video  kedalam  bentuk gambar. Aplikasi ImageJ sendiri  adalah Image Analyse yang berbasis Java. program ini banyak digunakan  pada  berbagai  bidang  ilmu  seperti astronolomi,  biologi,  fisika  dan  lain-lain. Setelah  file  video  yang  sudah  dilakukan recording
menggunakan aplikasi
TvideoGrabber. File video yang akan dilakukan perubahan  dalam  bentuk  gambar,  dibuka menggunakan  aplikasi  ImageJ,  dengan  klik submenu file pada ImageJ, lalu pilih import dan pilih  lagi  image  sequence,  lalu  cari  file  video hasil recording yang disimpan.

## Gambar 19 Menu file
kemudian  akan  muncul  sebuah  tampilan  kecil dan  pilih  convert  ke  citra  grayscale,  maka proses  pengubahan  video  kedalam  bentuk gambar akan berjalan sampai prosesnya selesai.

## Gambar 20 Convert Gambar
Jika  sudah  selesai  maka  citra  gambar  akan dilakukan  crop.  Dengan  selection  bagian gambar  yang  ingin  dicrop,  lalu  klik  pada submenu imageJ dan pilih Image, lalu pilih lagi crop. Maka akan didapatkan hasil crop gambar sebanyak 585 gambar frame perdetik.

## Gambar 21 Crop Gambar
Karena  citra  yang  didapatkan  masih  dalam bentuk  citra  grayscale,  maka  akan  dilakukan proses invert citra, agar objek yang nanti akan diamati  bisa  dianalisis  karena  dengan  metode invert,  citra  gambar  yang  didapat  akan membalikan  warna  pada  sebuah  citra  gambar seperti  seolah-olah  image  tersebut  tampak seperti negative foto.  Setelah  itu  gambar tersebut akan disave dalam bentuk format BMP .

## Gambar 22 Invert Gambar

## Tomografi Komputasi
Pada  proses  ini  dilakukan  rekontruksi citra  menggunakan  software  bernama  DRCT, sehingga dengan menggunakan software DRCT dapat  membantu  dalam  pengolahan  data  citra yang  telah  dilakukan  menggunakan  aplikasi ImageJ. Data gambar citra, dibawa ke aplikasi DRCT, kemudian dilakukan pemilihan gambar citra  untuk  memudahkan  dalam  proses rekontruksi  citra.  Pemilihan  gambar  citra, bertujuan agar hasil yang diperoleh membentuk pola  lingkaran.  Setelah  gambar  citra  yang
berjumlah  585  gambar,  diambil  286  gambar citra  untuk  dapat  memperoleh 1  rotasi  putaran penuh.  Sehingga  dapat  dilakukan  proses rekontruksi  dengan  membuka  aplikasi  DRCT, setelah aplikasi terbuka, klik pada pilih Digital Radiografi, klik submenu buka citra, pilih opsi rangkaian citra (BMP).

## Gambar 23 Buka File Citra
Setelah itu cari file gambar citra yang disimpan, seleksi  semua  gambar  citra  berjumlah  286 gambar.  Lalu  klik  open,  maka  semua  gambar citra  akan  dilakukan  proses  pengabunggan menjadi satu file pada aplikasi. Setelah selesai, dilanjutkan dengan proses klik pada pilihan created sinogram, lalu klik save.

## Gambar 24 Membuat Sinogram
Jika  sudah  selesai,  maka  akan  mucul  20  file sino.ATT.  Kemudian  klik  pada  bagain tomografi  komputasi,  pilih  buka  file  sinogram dan  pilih  salah  satu  dari  20  file  sino.ATT. Setelah selesai akan muncul gambar sinogram, pada tampilan aplikasi.

## Gambar 25 Hasil Sinogram
Dari  gambar  sinogram  yang  diperoleh,  maka proses  ini  bisa  dilanjutkan  dengan  proses rekontruksi  citra.  Dalam  rekontruksi  citra sinogram  sendiri  merupakan  susunan  proyeksi
objek  pada  seluruh  sudut  untuk  satu  irisan. Sehingga  sinogram  menjadi  masukan  untuk proses  rekontruksi  citra.  Selanjutnya  proses dilakukan  dengan  klik  pada  opsi  rekontruksi, lalu  muncul  tampilan  options  pada  aplikasi, setting pada tampilan scanning angle, lalu pilih arbitrary dan masukan nilainya 360 dan klik test setting.  Jika  proses  rekontruksi  telah  selesai, maka  gambar  hasil  rekontruksi  citra  disave, dengan  klik  kanan  pada  pojok  bawah  gambar, sehingga muncul tampilan simpan citra bitmap, pilih lokasi file yang ingin disimpan dan diberi nama  file,  dengan  awalan  akhir  yaitu  .bmp. maka  file  dapat  disimpan,  sehingga  dapat ditampilkan hasil rekontruksi citra.

## Gambar 26 Hasil Rekontruksi Citra
Dari gambar 4.20 terlihat hasil rekontruksi citra 2D dari poros objek putar yang berwarna putih berbentuk  lingkaran.  Sedangkan  ada  beberapa garis  putih  yang  keluar  dari  jalurnya, disebabkan  karena  saat  putaran  pada  motor  dc masih  terjadi  liukan  pada  tempat  dudukan objek,  sehingga  saat  perekaman  video,  posisi dari  meja  sampel  tidak  bisa  sejajar  dengan kamera.  Rekontruksi  citra  bertujuan  untuk pengabungan  setiap  citra  dalam  bentuk  nilai piksel , sehingga mendapatkan bentuk citra hasil rekontruksi yang dapat diamati. Hasil penelitian ini  juga  dapat  membuktikan  bahwa,  dengan perancangan  alat  sistem  akuisisi  citra  digital untuk proses tomografi menggunakan motor dc, yang  putarannya  bersifat  kontinu  dapat memperoleh hasil rekontruksi citra sama seperti penelitian  sebelumnya  yang  telah  dilakukan menggunakan  motor  steper.  Implementasinya jika  alat  dan  metodenya  dipakai  dalam  dunia medis  membutuhkan  waktu  yang  lebih  cepat untuk  pengambilan  data,  dalam  hal  ini mengurangi dampak radiasi terkhususnya pada pasien yang melakukan ctscan.

## ID Tomo
Aplikasi  ini  digunakan  untuk  memperoleh informasi  nilai  dari  masing-masing  gambar berjumlah 286 gambar frame perdetik. Terlebih dahulu  membuka  aplikasi  ID  Tomo,  setelah terbuka klik pada menu load citra proyeksi scan, lalu  cari  file  citra  yang  disimpan  dan  select semua citra yang akan diambil datanya dan klik open.

## Gambar 27 File Data Citra
Jika sudah selesai maka pada tampilan aplikasi akan  menunjukkan  grafik  pusat  intensitas  dan beberapa  parameter  sinosiodal  yang  akan dipakai untuk melakukan perhitungan. Kemudian data akan disimpan, lalu klik kanan pada tampilan grafik, dengan pilih save data to text  file,  sehingga  data  akan  disimpan  dengan nama  coi.csv  yang  dapat  dibuka  dengan microsoft excel.

## Gambar 28 Data Pusat Intensitas

## Analisis Data
Pengambilan  data  citra pada penelitian ini  diperoleh  data  citra  masing-masing  gambar sebanyak  286 frame perdetik,  menggunakan aplikasi ID Tomo. Data yang diperoleh dihitung menggunakan  rumus  yang  dimasukan  didalam microsoft excel. Sehingga dari data dihitung dan diperoleh  hasil  nilai  radian  sebesar  6.28,  data nilai radian diperoleh nilai sudut sebesar 359.8 derajat, frame/rotasi pada putaran motor dc 1.25 derajat, waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh satu putaran penuh, sebanyak 286 frame perdetik. Dalam hasil penelitian ini juga diperoleh  nilai  pusat  intensitas  atau  yang
disebut  sebagai  data  CoIX  yang  sangat bervariasi  yaitu  148,  149,  150,  151,  152,  153, 154,  155,  156,  157,  158  dan  159  dengan  data sebanyak  286  data.  Hasil  perhitungan  dapat dilihat pada lampiran. Sehingga dari data CoIX (Center Of Intensity) diperoleh model visualisasi data pusat intensitas pada grafik.
Gambar 29 Grafik Data Pusat Intensitas
Center Of Intensity (COI) adalah sebagai fungsi dari  kepekatan  suatu  cairan  yang  digunakan untuk  perhitungan  koefisien  serepan  linier cahaya pada cairan tersebut. Sehingga hasil dari grafik gambar 4.24 menunjukkan bahwa grafik pada  sumbu  y  terdapat  nilai  intensitas  masa yang  sangat  bervariasi.  maka  dari  data  bisa disimpulkan  bahwa  pada  kepekatan  serapan intensitas  cahaya,  dari  nilai  terendah  148,  ke nilai paling tinggi pada puncak 159 dan kembali ke  nilai  awal  tersebut.  Sedangkan  sumbu  x menunjukan banyaknya gambar per frame yaitu 286 gambar.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  sampel  pada  alat sistem  akuisisi  citra  digital  untuk  proses tomografi  dengan  percobaan  yang  dilakukan mendapatkan  sebuah  hasil  rekontruksi  citra yang  sesuai  dengan  obyek  uji  dan  juga  dapat membuktikan  bahwa  menggunakan  motor  dc yang berotasi secara kontinyu bisa mendapatkan  hasil  yang  sesuai  dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan menggunakan motor stepper.

## SARAN
1.  Perlu  dilakukan  penelitian  lanjutan  sistem akuisisi citra digital untuk proses tomografi dengan  metode  yang  lain  namun  perlu diperhatikan agar pembuatan tempat dudukan  dari  sampel,  bentuk  dan  posisi senter lebih presisi.
140 160 0 100 200 300 Data Pusat Intensitas CoIX Model
2.  Dapat  membuat  aplikasi  lanjutan  yang  dapat langsung mengontrol langsung motor dc dan cahaya pada senter .

## DAFTAR PUSTAKA
1 Sumiriyah,dkk. 2009. Rekontruksi Citra Tomografi  Sinar-X  Flouresens  2D
Berbasis  Teknik  Radiografi  Digital Menggunakan  Bahasa  Pemrograman
Matlab 7.1. Fisika UNDIP. Tembalang
2 Susanto AT, Kurnianto K, Handoyo D, Suryaningsih F. 2017. Modul Perangkat Lunak Akuisisi Citra Dan Kendali Meja
Putar  Prototipe  Perangkat  Radioskopi Untuk  Industri  Manufaktur.  Pusat
Rekayasa Fasilitas Nuklir. Batan
3 Wiguna  GA,  Suparta  GB,  Louk  AC. 2014.  3D  micro-radiography  imaging for quick assessment on small specimen. Adv. Mater. Res. 896 : 681.
4 Hidayatullah  P.  Pengolah  Citra  Digital
Teori dan Aplikasi. Penerbit Informatika. Bandung. 2017. 5 Mulyawan H, Samsono MZH, Setiawardhana.  2011.  Identifikasi  Dan Tracking Objek Berbasis Image. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). Surabaya 6 RD.  Kusumanto,  Alan  Novi  Tompunu. 2011.  Pengolahan  Citra  Digital  Untuk Mendeteksi Obyek Menggunakan Pengolahan  Warna  Model  Normalisasi RGB. Semin. Nas. Teknol. Inf. Komun. Terap. 2011 (Semantik): . 7 Louk AC. 2015. 3D image reconstruction on x-ray micro-computed tomography.  Int.  Conf.  Exp.  Mech.
2014. 9302 : 93020Y.
8 Putra D. Pengolahan Citra Digital. Andi, Yogyakarta. 2010.
9 Pulung Nurtantio Andono, T. Sutojo M. Pengolahan Citra Digital. Andi. Yogyakarta. 2017. 10 Kadir  A.  Buku  Pintar  Pemrograman Arduino. MediaKom, Yogyakarta. 2014.