evaluasi ciri citra termografi dengan metode wavelet untuk kanker

advertisement
EVALUASI CIRI CITRA TERMOGRAFI DENGAN
METODE WAVELET UNTUK KANKER PAYUDARA
Oleh :
Afriliana Kusumadewi
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Universitas Widya Dharma Klaten
Email : [email protected]
Abstract
Image feature extraction represent part of fundamental of image analysis. The main target of image
feature extraction is can be differentiate an object with other object by paying attention computing complexity
in obtaining characteristic.
Feature extraction in this research is conducted at image result of thermography for breast cancer, using
wavelet method specially daubechies2, daubechies9, coiflet1, and symlet2. Image feature result of wavelet
transform can be obtained by calculating the energy which consist in each image subband, that is approximation
subband, horizontal detail subband, vertical detail subband, and diagonal detail subband.
This research using 44 data image of thermogram normal breast, 19 image of thermogram early breast
cancer, and 26 image of thermogram continue breast cancer. Image pre processing conducted by altering
thermogram colour image become thermogram grayscale image, continued with determination of ROI and
cropping method. Image result cropping method is extracted using 6 level wavelet decomposition. The biggest
energy at detail subband will be become feature at each thermogram image.
Image feature of thermogram result of examination get from detail subband. The biggest energy subband
there are at horizontal subband detail and vertical subband detail. Based on value of energy subband detail the
best accuration diagnose feature extraction used wavelet Db2 and Sym2 decomposition at 6 level decomposition,
while the ugly result of feature extraction used wavelet Db9 decomposition.
Keywords: Thermogram image, breast cancer, feature extraction, wavelet, subband energy
PENDAHULUAN
Kanker payudara merupakan penyebab utama
kematian pada wanita akibat kanker. Di Indonesia
kanker payudara merupakan satu jenis kanker
terbanyak yang dijumpai pada wanita. Berdasarkan
data Sistem Informasi Rumah Sakit (SIRS) 2007
kejadian kanker payudara sebanyak 8.227 kasus atau
16,85 % dan merupakan jenis kanker pembunuh
nomor dua wanita Indonesia setelah kanker serviks.
Screening test adalah tes yang digunakan untuk
mengevaluasi populasi manusia untuk mendeteksi
adanya penyakit tertentu. Beberapa metode screening
test kanker payudara telah dikembangkan selain
mammografi salah satunya yaitu dengan termografi.
Termografi disebut juga dengan thermal
imaging. Termografi menggunakan kamera khusus
untuk mengukur temperatur kulit di permukaan
payudara dan menghasilkan peta digital (digital map)
Afriliana Kusumadewi : adalah Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro UNWIDHA Klaten
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
63
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
yang disebut dengan citra termogram. Citra
termogram digunakan untuk screening kanker
payudara didasarkan pada konsep, kanker payudara
akan membuat temperatur permukaan kulit payudara
menjadi lebih panas dibandingkan dengan jaringan
payudara normal. Termografi akan mendeteksi
perubahan di jaringan payudara sebelum tumor
terbentuk atau sebelum tumor cukup besar untuk dapat
terdeteksi menggunakan mammografi. Termografi
termasuk non invasive test yang tidak menimbulkan
radiasi, tidak ada sentuhan langsung pada saat proses
termografi berlangsung, tidak ada bagian tubuh yang
tertekan, tidak menyakitkan, dan hasilnya dapat
langsung dilihat.
Ada dua jenis citra yaitu citra kontinu dan citra
diskrit. Citra termogram payudara normal dan citra
termogram kanker payudara termasuk dalam jenis
citra diskrit. Citra termogram warna akan diubah
menjadi citra termogram grayscale, kemudian
ditentukan area yang akan dianalisa menggunakan
metode Region Of Interst (ROI), dan dikecilkan
ukuran citranya dengan metode cropping untuk
mempercepat waktu komputasi.
Untuk mendapatkan ciri khusus dan
karakteristik unik dari citra termogram payudara
normal dan citra termogram kanker payudara maka
perlu dilakukan ektraksi ciri. Ekstraksi ciri adalah
proses untuk mengekstraksi informasi seperti warna,
tekstur, dan bentuk.
Citra termogram payudara normal dan citra
termogram kanker payudara mempunyai tekstur yang
tergantung dengan skala, oleh sebab itu dibutuhkan
analisis multiscale (multiresolusi) untuk melakukan
ekstraksi ciri. Maka dipilihlah metode transformasi
wavelet, karena transformasi wavelet adalah
transformasi yang sesuai untuk analisis multiresolusi.
Keunggulan transformasi wavelet untuk analisis
64
multiresolusi adalah ortogonal, spasial, dan lokalisasi
frekuensi yang baik, serta kemampuan untuk
membentuk dekomposisi multiresolusi.
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat
dirumuskan permasalahan penelitian sebagai berikut
: 1. Bagaimana melakukan ekstraksi ciri pada citra
termogram payudara normal, citra termogram kanker
payudara dini, dan citra termogram kanker payudara
lanjut dengan menggunakan metode wavelet sehingga
didapatkan ciri citranya?, 2. Bagaimana membuat
program ekstraksi ciri berbasis metode wavelet
menggunakan software matlab 7.1 untuk diaplikasikan
pada citra termogram payudara normal, citra
termogram kanker payudara dini, dan citra termogram
kanker payudara lanjut?, 3. Bagaimana melakukan
pengujian terhadap program ekstraksi ciri berbasis
wavelet menggunakan matlab 7.1 untuk berbagai jenis
citra termogram payudara normal, citra termogram
kanker payudara dini, serta citra termogram kanker
payudara lanjut. 4. Bagaimana menghitung besarnya
energi subband aproksimasi dan energi subband detail
citra termogram payudara normal dan citra termogram
kanker payudara hasil dari dekomposisi wavelet yang
menjadi ciri citra termogram payudara normal, citra
termogram kanker payudara dini, dan citra termogram
kanker payudara lanjut.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini
adalah dapat melakukan ekstraksi ciri terhadap citra
termogram payudara normal, citra termogram kanker
payudara dini, dan citra termogram kanker payudara
lanjut menggunakan metode wavelet, dapat
menghitung besarnya energi berdasarkan hasil
dekomposisi wavelet, yang direpresentasikan lebih
lanjut menggunakan tabel dan grafis untuk
mengetahui ciri khusus citra termogram kanker
payudara, dan mengembangkan program berbasis
Matlab 7.1 yang dapat diaplikasikan pada citra
termogram payudara.
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
LANDASAN TEORI
Transformasi Wavelet
Termografi dalam Kanker Payudara
Wavelet diartikan sebagai small wave atau
gelombang singkat. Transformasi wavelet merupakan
perbaikan dari transformasi Fourier. Wavelet adalah
salah satu fungsi yang memenuhi persyaratan
Termografi (clinical infrared imaging) adalah
prosedur untuk mendeteksi, merekam, dan
menghasilkan citra temperatur permukaan kulit dan
pola termal pasien (Bronzino, 2006). Prosedur ini
menggunakan alat yang dapat merepresentasikan
secara kualitatif dan kuantitatif pola-pola temperatur
permukaan kulit. Penggunaan termografi tidak
menimbulkan radiasi dan tidak mengganggu aliran
darah vena seperti pada prosedur yang bersifat invasif,
sehingga pada saat proses termografi tidak
membahayakan pasien. Termografi pada payudara
menghasilkan informasi tentang normal atau abnormal
fungsi fisiologis payudara, sistem sensory and
sympathetic nervous, sistem pembuluh darah
payudara, dan proses peradangan pada payudara.
Termografi pada jaringan payudara
menawarkan suatu metode pencitraan jaringan yang
dapat menangani perubahan yang sangat kecil dalam
temperatur alirah darah dan konfigurasinya yang
berhubungan dengan tahap-tahap perkembangan
kanker payudara. Pencitraan termogram dapat
mendeteksi tahap awal pada pertumbuhan sel kanker
payudara 2 tahun lebih awal sebelum dideteksi
menggunakan metode lain (Ovechkim, 2003).
Pencitraan termogram dapat digunakan untuk
mendeteksi kelainan yang terjadi pada payudara
karena tingkat hormon yang tinggi akan mempercepat
pertumbuhan sel kanker payudara. Hal ini dapat
dijadikan acuan pada citra awal sedini mungkin
karena tanda termal obyek cenderung tidak
mengalami perubahan sehingga munculnya perbedaan
atau variasi temperatur dapat digunakan sebagai
petunjuk kenaikan resiko kanker payudara
(Oveckhim, 2003)
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
matematika tertentu yang mampu melakukan
dekomposisi terhadap sebuah fungsi. Wavelet dapat
digunakan untuk menggambarkan sebuah model atau
gambar asli berupa citra, kurva, atau sebuah bidang
ke dalam fungsi matematis. Wavelet telah banyak
diterapkan dalam berbagai macam bidang, salah
satunya adalah pengolahan citra.
Wavelet merupakan fungsi basis. Basis wavelet
berasal dari sebuah fungsi penskalaan atau dikatakan
juga sebagai sebuah scaling function. Scaling function
memiliki sifat dapat disusun dari sejumlah salinan
yang telah didilasikan, ditranslasikan, dan diskalakan.
Fungsi ini diturunkan dari persamaan dilasi (dilation
equation) sebagai dasar dari teori wavelet. Persamaan
scaling function tersebut adalah :
........
(1)
ho menyatakan koefisien penskalaan, koefisien
transformasi, atau koefisien dari filter. Sedangkan k
menyatakan indeks dari koefisien penskalaan. Angka 0
pada h0 hanya menunjukkan jenis koefisien filter yang
menyatakan pasangan dari jenis koefisien filter yang
lain. Dari persamaan scaling function ini dapat dibentuk
persamaan wavelet yang pertama (atau disebut juga
mother wavelet) dengan bentuk sebagai berikut :
............
(2)
h0 dan h1 adalah koefisien transformasi yang
berpasangan. Kedua pasangan tersebut dalam wavelet
sering disebut dengan filter low pass dan high pass.
Dari mother wavelet ini kemudian dapat dibentuk
wavelet-wavelet berikutnya (ø1, ø2 dan seterusnya)
dengan cara mendilasikan (memampatkan atau
meregangkan) dan menggeser mother wavelet.
65
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Jenis-Jenis Wavelet
Jenis-jenis wavelet (wavelet families)
dikelompokkan sesuai dengan sejumlah propertis
sehingga dapat dibedakan antara satu jenis wavelet
dengan yang lainnya. Propertis yang digunakan untuk
membedakan wavelet families adalah sebagai berikut :
1.
diagonal (
. Transformasi wavelet pada citra
2D pada prinsipnya sama dengan transformasi pada
citra 1D. Pada citra 2D proses dekomposisi dilakukan
pada baris terlebih dahulu kemudian dilanjutkan
dengan dekomposisi pada kolom.
dan ö terhadap kecepatan
Dukungan fungsi
konvergensi pada saat fungsi
menuju ke 0
dimana t adalah frekuensi yang tidak berhingga,
menentukan kuantifikasi lokalisasi wavelet
H0
Input
H1
2.
Simetri, kriteria simetri berguna untuk
menghindari dephasing.
3.
Jumlah zero moments dan zero moments ö yang
berguna untuk kompresi.
4.
Regularity, yang berguna untuk proses
rekonstruksi sinyal atau citra.
Pada penelitian ini jenis wavelet yang
digunakan adalah Daubechies2 (Db2), Daubechies9
(Db9), Coiflet1 (Coif1), dan Symlet2 (Sym2).
Dekomposisi Wavelet 2D
Citra termogram berbentuk dua dimensi,
sehingga dekomposisi wavelet yang digunakan juga
berdimensi dua. Dekomposisi wavelet 2D merupakan
hasil dari :
=
Hasil dekomposisi wavelet berupa 4 buah
subband citra yaitu 1 subband aproksimasi (
dan 3 subband detail yang terdiri dari detail horizontal
66
LL
H1
↓2
LH
H0
↓2
HL
H1
↓2
HH
↓2
Dekomposisi baris
Dekomposisi kolom
Gbr. 1. Dekomposisi wavelet 2D 1 level
Energi Subband
Dekomposisi wavelet 2D dengan 1 level
dekomposisi akan menghasilkan empat buah subband
citra yaitu low-low, low-high, high-low, dan high-high.
Pada k level dekomposisi, maka energi subband
dihitung pada subband aproksimasi dan subband
detail hasil k level dekomposisi. Energi subband
berdasarkan koefisien wavelet pada level-k
didefinisikan sebagai :
...... (3)
Dimana k = 1, ..., J, sub = LH, HL, HH dan Mk,
Nk adalah lebar dan panjang sub citra pada skala k.
Energi subband memperlihatkan distribusi energi dan
terbukti sangat efisien untuk karakterisasi citra.
=
(
↓2
↓2
Citra
dalam waktu dan frekuensi.
H0
, detail vertikal (
Pada penelitian ini menggunakan 6 level
dekomposisi wavelet. Tahapan dalam ekstraksi ciri
dari sebuah citra termogram grayscale adalah sebagai
berikut:
, dan detail
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
1.
Obyek berupa citra termogram grayscale hasil
cropping dengan ukuran 64 x 64 piksel.
Data citra termogram di download dari kamera
termal Fluke Ti20 Thermal Imager menggunakan
Dekomposisi wavelet 2D 6 level dilakukan
terhadap obyek menggunakan salah satu jenis
wavelet (db2, db9, coif1, atau sym2).
program InsideIR 3.11. Citra termogram kemudian
disimpan ke dalam satu buah folder dengan format
penyimpanan file berekstensi .bmp dengan ukuran
citra lebar 256 piksel dan tinggi 192 piksel. Citra
2.
Hitung energi (Ek) dari tiap subband citra detail.
3.
Pilih dua energi terbesar dari subband detail
untuk membentuk vektor ciri.
4.
Energi terbesar subband detail menjadi ciri
citra termogram
Besar energi pada 6 level dekomposisi wavelet
2D yang dipilih dapat digunakan untuk
mendefinisikan ciri citra. Pemilihan level dekomposisi
citra dan pemilihan jenis wavelet menentukan
perhitungan ciri citra.
Besarnya energi masing-masing citra subband
dapat ditampilkan secara grafis. Dengan
menggunakan grafik akan mempermudah melakukan
analisa terhadap besar energi yang diperoleh dan
memperjelas merepresentasikan ciri-ciri yang
didapatkan dari suatu citra termogram payudara
normal, citra termogram kanker payudara dini dan
citra termogram kanker payudara lanjut.
METODOLOGI PENELITIAN
Materi Penelitian
Materi penelitian yang digunakan dalam
penelitian ini adalah citra digital termogram payudara
normal, termogram kanker payudara dini, dan
termogram kanker payudara lanjut. Termogram
diambil menggunakan kamera termal Fluke Ti20
Thermal Imager. Pasien yang digunakan sebagai
sampel berjenis kelamin wanita dan tidak dibatasi
umur.
termogram inilah yang digunakan sebagai input pada
program aplikasi.
Agar dapat diolah oleh program aplikasi
(Matlab 7.1) dengan tampilan wajar dan waktu
pengolahan yang cukup cepat, maka citra yang
dimasukkan di ubah dari citra RGB menjadi grayscale
serta ukuran citra di cropping menjadi lebar 64 piksel
dan tinggi 64 piksel.
Ruang lingkup materi penelitian ini adalah
pembuatan program berbasis Matlab 7.1 untuk
evaluasi ciri citra termografi yang diterapkan pada
analisis citra termogram payudara, terutama
termogram yang mengalami perubahan termal akibat
adanya penyakit kanker payudara yang diambil
menggunakan kamera Fluke Ti20 Thermal Imager.
Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini
terdiri atas dua komponen utama, yaitu perangkat
keras (hardware) dan perangkat lunak (software).
Spesifikasi hardware yang dibutuhkan antara lain
kamera Fluke Ti20 Thermal Imager, Fluke Ti20
Thermal Imager menganalisis daerah kritis
berdasarkan termal, seperangkat komputer dengan
spesifikasi Intel(R) CoreTM 2 Duo, CPU T5750 @
2.00GHz, 997MHz 1.99 GB of RAM, HDD 160 GB,
OS Microsoft Window XP Professional SP 2, printer
Epson TX 111 dan Printer Epson Stylus Photo R230.
Dilengkapi dengan software InsideIR 3.11 dan LCD
display berukuran 128 x 96. Spesifikasi software yang
dibutuhkan antara lain Microsoft Office 2007, Matlab
7.1, InsideIR 3.11, Adobe Photoshop CS version 8.
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
67
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Tahap Penelitian
Penelitian ini dilakukan melalui dua tahap
kegiatan, yaitu perancangan program dan pengujian
program. Perancangan program dilakukan mengikuti
algoritma perancangan yang sistematis sesuai dengan
tujuan perancangan program. Algoritma disusun
sedemikian rupa sehingga secara teknis program
tersebut dapat bekerja. Kinerja program yang
dirancang diuji dengan menggunakan sejumlah
sampel citra termogram yang telah ditetapkan
menggunakan berbagai jenis wavelet.
Sistem ‘Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan
Metode Wavelet untuk Kanker Payudara’ dirancang
menggunakan software Matlab 7.1 untuk melakukan
ekstraksi ciri terhadap citra termogram khususnya
termogram payudara normal, termogram kanker
payudara dini, dan termogram kanker payudara lanjut
sehingga didapatkan ciri-ciri subband dari masingmasing citra tersebut.
Ekstraksi ciri ditentukan dengan menggunakan
wavelet 2D dari jenis wavelet Daubechies2 (Db2),
Daubechies9 (Db9), Coiflet1 (Coif1), dan Symlet2
(Sym2). Alasan pemilihan empat jenis wavelet Db2,
Db9, Coif1, dan Sym2 didasarkan pada kualitas citra
yang diperoleh dari hasil dekomposisi. Citra asli yang
didekomposisikan akan menjadi 4 subband baru.
Setiap subband berukuran seperempat kali dari citra
asli. 3 subband detail tampak seperti versi kasar dari
citra asli karena berisi komponen frekuensi tinggi dari
citra asli. Sedangkan subband aproksimasi tampak
seperti citra asli dan lebih halus (smooth) karena berisi
komponen frekuensi rendah citra asli.
Apabila dilakukan proses rekonstruksi citra
dengan cara mengalikan keempat subband citra hasil
dekomposisi dengan filter low pass dan high pass,
akan diperoleh kembali citra aslinya. Dengan
menggunakan empat jenis wavelet Db2, Db9, Coif1,
dan Sym2 akan menghasilkan citra rekonstruksi yang
mendekati citra aslinya. Artinya empat jenis wavelet
ini memiliki error yang paling kecil ketika proses
rekonstruksi berlangsung. Sehingga wavelet Db2,
Db9, Coif1, dan Sym2 dipilih untuk proses ektraksi
ciri dalam penelitian ini.
Pada proses ekstraksi ciri wavelet Db2, Db9,
Coif1, dan Sym2 memberikan hasil pengujian yang
lebih baik dibandingkan dengan jenis wavelet lainnya.
Energi subband yang dihasilkan lebih besar sehingga
dapat membentuk ciri citra termogram.
Perancangan pembuatan algoritma yang akan
diterapkan pada penelitian ini ditunjukkan pada
diagram alir Gambar 2 berikut ini.
Mulai
Akuisisi
Citra
Konversi Citra RGB
Menjadi Grayscale
ROI dan Cropping
Dekomposisi Wavelet
2D
Hitung Energi Subband dan
Analisis Energi Subband
Membentuk Vektor Ciri, Menentukan Ciri
Citra, dan Merepresentasikan Besar Energi
Secara Grafis
Selesai
Gbr. 2. Flowchart perancangan algoritma ekstraksi ciri
68
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
PENGUJIAN PERANGKAT LUNAK
Pengujian perangkat lunak dilakukan dengan
HASIL DEKOMPOSISI
BERBASIS MATLAB 7.1
WAVELET
2D
menggunakan parameter besarnya energi subband
detail. Besar energi subband detail dipakai sebagai
parameter karena hampir 99% besar energi berada
pada subband aproksimasi. Besar energi subband
aproksimasi tidak bisa memberikan ciri pada tiap jenis
citra termogram karena mempunyai energi yang besar
dan hampir sama. Apabila besar energi subband
aproksimasi dijadikan parameter pengujian maka ciri
semua citra termogram menjadi sama, yaitu besarnya
energi aproksimasi.
Tujuan ekstraksi ciri adalah menemukan ciri
khusus suatu citra sehingga dapat dibedakan dengan
citra lainnya. Oleh sebab itu parameter yang dipakai
dalam pengujian adalah besarnya energi subband
detail, karena besar energi subband detail dapat
menjelaskan karakteristik masing-masing citra
termogram.
Tiap-tiap citra termogram payudara normal,
citra termogram kanker payudara dini, dan citra
termogram kanker payudara lanjut akan diuji
menggunakan perangkat lunak yang telah dibuat.
Hasil yang diperoleh pada tahap pengujian ini adalah
besar energi masing-masing citra termogram, energi
pada subband detail dan subband aproksimasi.
Gbr. 3. Contoh hasil dekomposisi wavelet db2
Berdasarkan hasil dekomposisi wavelet 2D
pada citra termogram payudara normal dan kanker
payudara, jenis wavelet yang berbeda akan
menghasilkan koefisien dekomposisi wavelet yang
berbeda juga, meskipun proses dekomposisi
menggunakan level dan citra termogram yang sama.
Jenis wavelet yang digunakan dalam proses
dekomposisi menentukan hasil koefisien dekomposisi
wavelet.
Prosedur pengujian tiap-tiap citra termogram
adalah dipilih dua energi terbesar dari subband detail
(subband detail horisontal, subband detail vertikal,
atau subband detail diagonal) untuk membentuk
vektor ciri. Sedangkan energi subband detail terbesar
menjadi ciri citra termogram. Prosedur pengujian ini
dilakukan menggunakan empat jenis wavelet.
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
69
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
HASIL PERHITUNGAN ENERGI
Tabel 1. Besar energi hasil dekomposisi 6 level wavelet db2
Tabel 2. Besar energi hasil dekomposisi 6 level wavelet db9
70
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Tabel 3. Besar energi hasil dekomposisi 6 level wavelet coif1
Tabel 4. Besar energi hasil dekomposisi 6 level wavelet sym2
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
71
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Berdasarkan tabel 1 sampai dengan tabel 4
besar energi hasil dekomposisi 6 level wavelet db2,
db9, coif1, dan sym2 terlihat energi terbesar subband
aproksimasi dihasilkan oleh citra termogram payudara
normal, Sedangkan energi terkecil subband
aproksimasi terdapat pada citra termogram kanker
payudara lanjut. Sedangkan energi subband detail
terbesar dihasilkan citra termogram kanker payudara
lanjut dan energi subband detail terkecil didapat dari
citra termogram payudara normal.
Subband aproksimasi mempunyai energi yang
jauh lebih besar dibandingkan subband detail. Hal
ini disebabkan subband aproksimasi hanya
mengandung komponen frekuensi rendah dari citra
aslinya. Energi subband aproksimasi yang besar
membuat citra pada subband aproksimasi mendekati
citra asli. Sedangkan subband detail yang
mengandung komponen frekuensi tinggi dari citra asli
mempunyai energi yang sangat kecil apabila
dibandingkan dengan energi subband aproksimasi,
sehingga citra yang dihasilkan subband detail
merupakan versi kasar dari citra asli.
Sel kanker payudara lanjut membuat
temperatur permukaan kulit payudara menjadi lebih
tinggi dibandingkan dengan sel kanker payudara dini
dan payudara normal. Temperatur yang lebih tinggi
menyebabkan energi subband detail pada citra
termogram kanker payudara lanjut lebih besar
dibandingkan energi subband detail pada citra
termogram kanker payudara dini dan citra termogram
payudara normal.
kecuali untuk hasil dekomposisi wavelet db9 yang
menghasilkan besar energi subband aproksimasi citra
termogram kanker payudara lanjut lebih besar
dibandingkan dengan citra termogram kanker
payudara dini.
Energi subband aproksimasi terbesar
dihasilkan dari dekomposisi wavelet db9 dan besar
energi subband aproksimasi terkecil dihasilkan dari
dekomposisi wavelet db2 dan sym2.
Kesimpulan yang dapat diambil dari
perhitungan energi subband aproksimasi adalah besar
energi subband aproksimasi tidak dapat digunakan
sebagai parameter untuk mencari ciri citra termogram.
Besar energi subband aproksimasi yang besar
membuat semua ciri citra termogram payudara
terletak pada subband aproksimasi, dengan demikian
tidak dapat dibedakan ciri antara citra termogram
payudara normal, citra termogram kanker payudara
dini, dan citra termogram kanker payudara lanjut.
Pemakaian besar energi subband aproksimasi sebagai
parameter pencarian ciri citra termogram payudara
tidak memenuhi tujuan ekstraksi ciri yang ingin
mengetahui ciri unik suatu citra.
Perbandingan besar energi subband
aproksimasi untuk semua jenis citra dan semua jenis
wavelet terlihat pada gambar 4 berikut :
Energi Subband Aproksimasi
Untuk semua jenis wavelet db2, db9, coif1, dan
sym2 besar energi subband aproksimasi terbesar
terdapat pada citra termogram payudara normal.
Sedangkan besar energi terkecil subband aproksimasi
berada pada citra termogram kanker payudara lanjut,
72
Gambar. 4. Grafik besar energi subband aproksimasi
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Energi Subband Detail
Perbandingan besar energi subband detail
untuk semua jenis citra dan semua jenis wavelet
terlihat pada gambar 5 berikut :
Jenis wavelet yang paling baik digunakan untuk
ekstraksi ciri citra termogram payudara normal, citra
termogram kanker payudara dini, dan citra termogram
kanker payudara lanjut adalah db2 dan sym2 yang
menghasilkan energi subband detail terbesar.
SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN
Ciri citra termogram hasil pengujian
didapatkan dari subband detail. Hal ini disebabkan
ciri pada subband aproksimasi tidak mempunyai
faktor pembeda yang kuat karena nilai energi yang
dihasilkan hampir sama besarnya disetiap subband
Gambar 5. Grafik besar energi subband detail
Energi subband detail terbesar dihasilkan dari
dekomposisi wavelet jenis db2 dan sym2, sedangkan
energi subband detail terkecil dihasilkan dari
dekomposisi wavelet db9. Pada proses ekstraksi ciri
berbasis wavelet, ciri citra didapatkan dari energi
subband detail terbesar. Oleh sebab itu wavelet db2
dan sym2 yang paling baik digunakan untuk
mendapatkan ciri citra karena menghasilkan energi
yang terbesar dibandingkan dengan db9 dan coif1.
Kesimpulan yang dapat diambil dari
perhitungan energi subband detail adalah besar energi
subband detail cocok digunakan sebagai parameter
untuk mencari ciri citra termogram payudara. Besar
energi subband detail yang bervariasi pada tiap
subband detail horisontal, subband detail vertikal, dan
subband detail diagonal dapat membentuk ciri tiaptiap citra termogram payudara.
aproksimasi pada semua jenis citra termogram. Energi
subband detail terbesar terdapat pada subband detail
horizontal dan subband detail vertikal. Citra
termogram kanker payudara lanjut mempunyai energi
subband detail terbesar, sedangkan energi subband
detail terkecil terdapat pada citra termogram payudara
normal.
Berdasarkan nilai energi subband detail,
akurasi diagnosis citra termogram terbaik dihasilkan
oleh ekstraksi ciri menggunakan dekomposisi wavelet
db2 dan sym2 pada level 6 dekomposisi, sedangkan
hasil terburuk dihasilkan oleh ekstraksi ciri
menggunakan dekomposisi wavelet db9. Wavelet db2
dan wavelet sym2 paling baik digunakan untuk
ekstraksi ciri citra termogram payudara normal,
kanker payudara dini, dan kanker payudara lanjut
karena menghasilkan energi subband detail yang
terbesar. Wavelet db9 tidak cocok digunakan untuk
ekstraksi ciri citra termogram payudara normal,
kanker payudara dini, dan kanker payudara lanjut
Pemakaian besar energi subband detail sebagai
parameter pencarian ciri citra termogram payudara
karena besar energi subband detail yang dihasilkan
sangat kecil.
memenuhi tujuan ekstraksi ciri yaitu memberikan ciri
yang unik pada tiap-tiap citra termogram sehingga
Implikasi dan saran dari penelitian ini adalah
dapat dibedakan dengan citra termogram lainnya.
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
metode wavelet yang digunakan untuk ekstraksi ciri
citra termogram payudara normal dan citra termogram
73
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
kanker payudara mempunyai hasil yang mendekati
hasil diagnosis sorang dokter ahli. Untuk
membuktikan keakuratan sistem yang menggunakan
metode wavelet ini, untuk penelitian yang akan datang
dapat diteliti penerapan metode wavelet ini untuk jenis
citra termogram yang mengalami penambahan derau.
Citra termogram sebagi hasil dari proses termografi
biasanya mengandung derau yang dapat mengganggu
kualitas dari citra termogram tersebut. Selain itu
penelitian penggunaan jenis-jenis wavelet yang lain
untuk ekstraksi ciri sangat dibutuhkan untuk
membuktikan kinerja metode wavelet dalam proses
ekstraksi ciri citra termogram.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad. U, 2005, Pengolahan Citra Digital dan
Teknik Pemrogramannya, Penerbit Graha Ilmu,
Yogyakarta.
Gonzalez, R. C and Rafael, E. W, 2008, Digital Image
Processing, Prentice Hall Inc, United Stated of
America.
Jain, K. A, 1995, Fundamental of Digital Image
Processing, Prentice Hall Inc, New Jersey.
J. Mercola. DR, 2011, Revolutionary and Safe
Diagnostic Tool Detects Hidden Inflammation :
Thermography,
http://
naturalhealthcenter.mercola.com, (diakses
tanggal : 7 April 2011).
Keyserlingk. J. R, Ahlgren. P. D, Yu. E, Belliveau. N,
1998, Infrared Imaging of the Breast : Initial
Reappraisal Using High-Resolution Digital
Technology in 100 Successive Cases of Stage I
and II Breast Cancer, The Breast Journal, Official
Journal of the American Society of Breast
Disease, Volume 4. Number 4, America.
American Cancer Society, 2010, Breast Cancer,
American Cancer Society, Atlanta.
Misiti. M, Misiti. Y, Oppenheim. G, Poggi. J. M, 2007,
Matlab Wavelet Toolbox 4 User’s Guide, The
MathWorks Inc, America.
Bronzino. J. D, 2008, Medical Devices and Systems,
The Biomedical Engineering Handbook, Third
Edition, CRC Press, Connecticut USA.
Misiti. M, Misiti. Y, Oppenheim. G, Poggi. J. M, 2007,
Wavelet and Their Applications, ISTE Ltd, USA
Chun Lin, Liu, Februari 2010, A Tutorial of the
Wavelet Transform, Cina
Darma Putra, 2010, Pengolahan Citra Digital,
Penerbit Andi, Yogyakarta.
Mohamed M. Eltoukhy, Ibrahima F.A.Y.E, Brahim
B.S, 2009, Wavelet Analysis : Comparison of
Approximation and Details for Mammogram
Classification, Elactrical and Electronic
Engineering Universiti Teknologi PETRONAS,
Malaysia.
E. Sakka, A. Prentza, I.E. Lamprinos, D. Koutsouris,
Oktober 2006 Microcalcification Detection using
Multiresolution Analysis based on Wavelet
Transform, Proc. Of the International Special
Topic Conference on Information Technology in
Biomedicine (IEEE-ITAB2006), Ioannina,
Munir, R, 2004, Pengolahan Citra Digital dengan
Pendekatan Logaritmik, Penerbit Informatika,
Bandung.
Epirus, Greece.
74
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Evaluasi Ciri Citra Termografi dengan Metode Wavelet Untuk .....
Nurhayati. T, 2006, Karakteristik Statistik Berbasis
Keacakan Termal Pada Kanker Payudara
Stadium Lanjut, Tesis S2 Teknik Elektro,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Musoko. V, 2005, Biomedical Signal and Image
Processing, Ph.D Thesis Institute of Chemical
Technology, Prague.
Ovechkim, 2003, Infrared Thermography as a Method
to Diagnose of the Breast Cancer, International
Medical Online Journal, 2(1):1-16, ISSN 16842989.
Ovechkim, Yoon. G, 2003, New Possibilities of
Infrared Thermography in Diagnosing Regional
Metasteses of Breast Cancer, International
Medical Online Journal, 2(1):17-33, ISSN 16842989.
Paulus. E, Nataliani. Y, 2007, Cepat Mahir GUI
Matlab, Penerbit ANDI, Yogyakarta.
P. Gamigami, M.D, 1996, Atlas of Mammography:
New Early Signs in Breast Cancer, Blackwell
Science.
Magistra No. 81 Th. XXIV September 2012
ISSN 0215-9511
Qi. H, Kuruganti, Kuruganti P.T, 2003, Detecting
Breast Cancer from Thermal Images by
Asymmetry Analysis, University of Tennessee,
America.
Selvarasu. N, Nachiappan. A, Nandhitha. N.M, Mei
2009, Feature Extraction Algorithms for
Abnormality Quantification from Medical
Thermograms, International Journal of Recent
Trends in Engineering, Vol 1, No. 3, India.
Sugiharto. A, 2006, Pemrograman GUI dengan
Matlab, Penerbit Andi, Yogyakarta.
Sutoyo. T, Mulyanto. E, Suhartono. V, Nurhayati. O.
D, 2009, Teori Pengolahan Citra Digital,
Penerbit Andi, Yogyakarta.
The MathWorks, 2004, Using MATLAB Graphics
Version 7, The MathWorks Inc, America.
The MathWorks, 2004, Creating Graphical User
Interfaces Version 7, The MathWorks Inc,
America.
Wijaya. M. C, Prijono. A, 2007, Pengolahan Citra
Digital Menggunakan Matlab, Penerbit
Informatika, Bandung.
75
Download