UNIVERSITAS
GUNADARMA
FAKULTAS
ILMU KOMPUTER & TEKNOLOGI INFORMASI
TUGAS
PENGANTAR TELEMATIKA
- LAKSA AGUNG PRABOWO
- BANU SATRIA IMAM ANGGARA
RICKY KURNIAWAN
Kelas : 4ka11
JUDUL
DAFTAR ISI
ABSTRAKSI
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
BAB II LANDASAN
TEORI
2.1 Pengenalan Computer Vision
2.2 Fungsi atau Proses Pada Computer Vision
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Teknologi
Komputer Vision Dalam Bidang Kedokteran Dan Biomedika
3.2 Penerapannya
3.3 Metode Yang
Digunakan Dalam Kedokteran
BAB IV PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
ABSTRAKSI
Saat ini Telematika muncul sebagai bidang ilmu yang
memfokuskan pada peningkatan interaksi di antara manusia atau proses melintasi
jarak dan waktu melalui aplikasi Information and Communications Technology
(ICT).
Dalam penulisan Artikel ini, penulis membahas tentang penerapan computer vision dalam bidang kedokteran dan biomedika. Dalam pemakainnya komponen sistem
operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna. Arti dari Computer
Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, yaitu mesin yang mampu
mengekstrak informasi dari gambar yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas
tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu, visi komputer berkaitan dengan teori di
balik sistem buatan yang mengekstrak informasi dari gambar.
Kata
Kunci : Teknologi Telematika, Antar Muka Pada Telematika, Compuer Vision,
Kedokteran, dan Biomedika.
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Computer vision
adalah ilmu dan metode aplikasi dalam menggunakan komputer untuk memahami isi citra
(image content). Area permasalahan dalam computer vision ada1ah pengukuran dan pemrosessan,
yang dapat dilakukan dengan berbagai metode. Beberapa area permaslahan computer
vision adalah sebagai berikut:
·
Recognation Pengenalan
bertujuan mengenali objek data citra, aplikasinya seperti Content Based Image Retrieval
(CBIR), Optical Character Recognition (OCR).
·
Motion/gerakan
bertujuan mengenali data citra bergerak. Aplikasinya seperti Egomotion yang membagi
gerakan 3Ddari kamera, Tracking yang memperkirakan satu atau beberapa objek dalam
citra bergerak
·
Restorasi citra,
bertujuan untuk mendapatkan data citra, citra bergerak atau objek 3D tanpa noise.
Content Based Image Retrieval (Temu Kembali Citra Berbasis lsi) adalah salah satu aplikasi dari computer
vision dalam permasalahan temu kembali citra dalam jumlah data citra yang besar.
Arti "Berbasis lsi" adalah pencarian citra berdasarkan isi citra. Terminologi
CBIR dikenalkan pada tahun 1992 oleh T.Kato, dalam ujicobanya dijelaskan sistem
temu kembali citra dari database citra.
BAB II
LANDASAN
TEORI
2.1
Pengenalan Computer Vision
Computer
Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, di mana mesin mampu
mengekstrak informasi dari gambar yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas
tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu, visi komputer berkaitan dengan teori di
balik sistem buatan bahwa ekstrak informasi dari gambar. Data gambar dapat
mengambil banyak bentuk, seperti urutan video, pandangan dari beberapa kamera,
atau data multi-dimensi dari scanner medis. Sedangkan sebagai disiplin teknologi,
computer vision berusaha untuk menerapkan teori dan model untuk pembangunan
sistem computer vision.
Computer
Vision didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang
mempelajari bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati. Cabang ilmu
ini bersama Artificial Intelligence akan mampu menghasilkanVisual Intelligence
System. Perbedaannya adalah Computer Vision lebih mempelajari bagaimana
komputer dapat mengenali obyek yang diamati. Namun komputer grafik lebih
ke arah pemanipulasian gambar (visual) secara digital. Bentuk sederhana dari
grafik komputer adalah grafik komputer 2D yang kemudian berkembang menjadi
grafik komputer 3D, pemrosesan citra, dan pengenalan pola. Grafik komputer
sering dikenal dengan istilah visualisasi data.
2.2 Fungsi atau Proses Pada Computer Vision
Untuk
menunjang tugas Computer Vision, terdapat beberapa fungsi pendukung ke dalam
sistem ini, yaitu :
- Proses penangkapan citra (Image Acquisition)
- Image Acqusition pada manusia dimulai dengan mata, kemudian informasi visual diterjemahkan ke dalam suatu format yang kemudian dapat dimanipulasi oleh otak.
- Senada dengan proses di atas, computer vision membutuhkan sebuah mata untuk menangkap sebuah sinyal visual.
- Umumnya mata pada computer vision adalah sebuah kamera video.
- Kamera menerjemahkan sebuah scene atau image.
- Keluaran dari kamera adalah berupa sinyal analog, dimana frekuensi dan amplitudonya (frekuensi berhubungan dengan jumlah sinyal dalam satu detik, sedangkan amplitudo berkaitan dengan tingginya sinyal listrik yang dihasilkan) merepresentasikan detail ketajaman (brightness) pada scene.
- Kamera mengamati sebuah kejadian pada satu jalur dalam satu waktu, memindainya dan membaginyamenjadi ratusan garis horizontal yang sama.
- Tiap‐tiap garis membuat sebuah sinyal analog yang amplitudonya menjelaskan perubahan brightness sepanjang garis sinyal tersebut.
- Kemudian sinyal listrik ini diubah menjadi bilangan biner yang akan digunakan oleh komputer untuk pemrosesan.
- Karena komputer tidak bekerja dengan sinyal analog, maka sebuah analog‐to‐digital converter (ADC), dibutuhkan untuk memproses semua sinyal tersebut oleh komputer.
- ADC ini akan mengubah sinyal analog yang direpresentasikan dalam bentuk informasi sinyal tunggal ke dalam sebuah aliran (stream) sejumlah bilangan biner.
- Bilangan biner ini kemudian disimpan di dalam memori dan akan menjadi data raw yang akan diproses.
- Proses pengolahan citra (Image Processing)
- Tahapan berikutnya computer vision akan melibatkan sejumlah manipulasi utama (initial manipulation) dari data binary tersebut.
- Image processing membantu peningkatan dan perbaikan kualitas image, sehingga dapat dianalisa dan di olah lebih jauh secara lebih efisien.
- Image processing akan meningkatkan perbandingan sinyal terhadap noise (signal‐to‐noise ratio = s/n).
- Sinyal‐sinyal tersebut adalah informasi yang akan merepresentasikan objek yang ada dalam image.
- Sedangkan noise adalah segala bentuk interferensi, kekurangpengaburan, yang terjadi pada sebuah objek.
- Analisa data citra (Image Analysis)
- Image analysis akan mengeksplorasi scene ke dalam bentuk karateristik utama dari objek melalui suatu proses investigasi.
- Sebuah program komputer akan mulai melihat melalui
bilangan biner yang merepresentasikan informasi visual untuk
mengidentifikasi fitur‐fitur
spesifik dan
karekteristiknya. - Lebih khusus lagi program image analysis digunakan untuk mencari tepi dan batas‐batasan objek dalam image.
- Sebuah tepian (edge) terbentuk antara objek dan latar belakangnya atau antara dua objek yang spesifik.
- Tepi ini akan terdeteksi sebagai akibat dari perbedaan level brightness pada sisi yang berbeda dengan salah satu batasnya.
- Proses pemahaman data citra (Image Understanding)
- Ini adalah langkah terakhir dalam proses computer vision, yang mana sprsifik objek dan hubungannya diidentifikasi.
- Pada bagian ini akan melibatkan kajian tentang teknik-teknik artificial intelligent.
- Understanding berkaitan dengan template matching yang ada dalam sebuah scene.
- Metoda ini menggunakan program pencarian (search program) dan teknik penyesuaian pola (pattern matching techniques).
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1 Teknologi Komputer Vision Dalam Bidang
Kedokteran Dan Biomedika
Computer
Vision didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari
bagaimana komputer dapat mengenali obyek yang diamati atau diobservasi. Arti
dari Computer Vision adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, yaitu
mesin yang mampu mengekstrak informasi dari gambar yang diperlukan untuk
menyelesaikan tugas tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu, visi komputer
berkaitan dengan teori di balik sistem buatan yang mengekstrak informasi dari
gambar. Data gambar dapat berupa urutan video, pandangan dari beberapa kamera,
atau data multi-dimensi dari scanner medis. Sebagai disiplin ilmu yang bergerak
diibidang teknologi, Computer Vision berusaha untuk menerapkan teori dan
model untuk pembangunan sistem. Sub-domain dari visi komputer meliputi adegan
rekonstruksi, deteksi event, pelacakan video, pengenalan obyek, belajar, indexing, estimasi gerak, dan pemulihan citra.
Pada Computer Vision
terdapat kombinasi antara Pengolahan Citra dan Pengenalan. Pengolahan Citra (Image
Processing) merupakan bidang yang berhubungan dengan proses transformasi
citra atau gambar. Proses ini bertujuan untuk mendapatkan kualitas citra yang
lebih baik. Sedangkan Pengenalan Pola (Pattern Recognition), bidang ini
berhubungan dengan proses identifikasi obyek pada citra atau interpretasi citra.
Proses ini bertujuan untuk mengekstrak informasi atau pesan yang disampaikan
oleh gambar atau citra. Contoh aplikasi dari visi komputer mencakup sistem
untuk:
a.
Pengendalian
proses (misalnya, sebuah robot industri).
b.
Mendeteksi
peristiwa (misalnya, untuk pengawasan visual).
c.
mengorganisir
informasi (misalnya, untuk indeks database foto dan urutan gambar).
d.
Modeling
benda atau lingkungan (misalnya, inspeksi industri, analisis citra medis).
e.
Interaksi
(misalnya, sebagai input ke perangkat untuk interaksi komputer dengan manusia).
3.2
Penerapannya
Salah satu aplikasi yang dihasilkan
dari Computer Vision yaitu aplikasi dibidang kedokteran dan biomedikal.
Aplikasi dibidang kedokteran dan biomedikal memiliki ciri yaitu informasi yang
dihasilkan dari proses ekstraksi data citra bertujuan untuk membuat diagnosis
bagi para pasien. Secara umum, data citra berupa bentuk gambar mikroskop,
gambar X-ray, gambar angiografi, gambar ultrasonik, dan gambar tomografi. Contoh
informasi yang dihasilkan dari proses ekstraksi data citra adalah deteksi
tumor.
3.3 Metode yang digunakan dalam bidang Kedokteran
Salah satu
metode pengolahan citra yang digunakan untuk membuat aplikasi dibidang
kedokteran yaitu rekonstruksi citra (image reconstruction). Image
reconstruction merupakan operasi pengolahan citra yang bertujuan
untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. operasi
rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis. Contoh penerapan image
reconstruction di bidang kedokteran atau medis antara lain :
1.
foto rontgen
dengan sinar X digunakan untuk
membentuk ulang gambar organ tubuh
2.
Mendeteksi
retak/patah tulang dengan CT Scan
3.
Rekonstuksi
foto janin (USG)
4.
Mendeteksi kanker
(kanker otak)
3.3 Implementasi dibidang Kedokteran
1.
Sinar-X
(X-ray)
Sinar X atau X-ray adalah bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan range
panjang gelombang berkisar dari 10 sampai 0.01 nanometer, dengan frekuensi
berada pada 30 PHz sampai 30 Ehz dan memiliki energi dalam rentang 100 eV - 100 Kev. Sinar-X umumnya digunakan
dalam diagnosis gambar medis dan Kristalografi Sinar-X. Dalam bidang kedokteran Sinar-X digunakan untuk
mendiagnosa dan mengetahui bagian tubuh manusia yang terjadi kerusakan (seperti
kanker, patah tulang, flek pada paru-paru). Dengan adanya Sinar-X maka proses diagnosa
kerusakan anggota tubuh dapat lebih mudah
karena tidak harus melakukan proses pembedahan yang rumit sehingga proses lebih
efisien. Selain itu, Sinar-X dapat digunakan untuk melakukan terapi.
2.
Computed
Tomography Scanner (CT Scan)
CT Scan (Computed Tomography Scanner) adalah suatu prosedur yang
digunakan untuk mendapatkan gambaran dari berbagai sudut kecil dari tulang
tengkorak dan otak. CT Scan merupakan alat penunjang diagnosa yang mempunyai
aplikasi yang universal untuk pemeriksaan seluruh organ tubuh, seperti sususan saraf pusat, otot dan
tulang, tenggorokan, dan rongga perut.
Pemeriksaan ini bertujuan untuk mengetahui adanya kelainan, yaitu :
1) Gambaran lesi
dari tumor, hematoma dan abses
2) Perubahan
vaskuler : malformasi, naik turunnya vaskularisasi dan infark
3) Brain contusion
4) Brain atrofi
5) Hydrocephalus
6) Inflamasi
Peralatan sistem CT Scan terdiri atas tiga bagian, yaitu:
1) Sistem Pemroses
Citra (Scanner)
2) Sistem Komputer
dan Kendali
3) Stasiun Operasi
dan Stasiun Pengamat
3.
Pencitraan Resonansi Magnetik
(Magnetic Resonance Imaging – MRI)
Magnetic Resonance Imaging (MRI) adalah
suatu alat kedokteran dibidang pemeriksaan diagnostik radiologi, yang
menghasilkan rekaman gambar potongan penampang tubuh atau organ manusia dengan
menggunakan medan magnet berkekuatan antara 0,064 – 1,5 Tesla (1 Tesla = 1000
Gauss) dan resonansi getaran terhadap inti atom hidrogen. (Mulyono ; 2004)
Dasar dari pencitraan resonansi magnetik (Magnetic Resonance Imaging)
adalah fenomena resonansi magnetik dari inti benda dimana sebuah inti benda
yang dikenai medan magnet kemudian mengasilkan gambar benda tersebut. Resonansi
magnetik merupakan getaran inti atom karena adanya penyearahan momen magnetik
inti dari bahan oleh medan magnetik luar dan rangsangan gelombang EM yang tepat
dengan frekuensi gerak gasing inti tersebut.
Ditinjau
dari kekuatan magnetnya, MRI dibagi
menjadi 3 macam yaitu:
1) MRI Tesla
tinggi ( High Field Tesla ) memiliki kekuatan di atas 1 – 1,5 T
2) MRI Tesla
sedang (Medium Field Tesla) memiliki kekuatan 0,5 – T
3) MRI Tesla
rendah (Low Field Tesla) memiliki kekuatan di bawah 0,5 T.
4.
Pencitraan
dengan USG (ultrasonography)
USG adalah
suatu alat dalam dunia kedokteran yang memanfaatkan gelombang ultrasonik, yaitu
gelombang suara yang memiliki frekuensi yang tinggi (250 kHz – 2000 kHz) yang
kemudian hasilnya ditampilkan dalam layar monitor.
Ultrasonography adalah
salah satu dari produk teknologi medical imaging yang dikenal sampai
saat ini. Medical imaging (MI) adalah suatu teknik yang digunakan untuk
mencitrakan bagian dalam organ atau suatu jaringan sel (tissue) pada
tubuh, tanpa membuat sayatan atau luka (non-invasive). Interaksi
antara fenomena fisik tissue dan diikuti dengan teknik pendetektian
hasil interaksi itu sendiri untuk diproses dan direkonstruksi menjadi suatu citra
(image), menjadi dasar bekerjanya peralatan MI.
Skema Cara Kerja USG
1.
Transduser
Transduser adalah komponen USG yang ditempelkan pada
bagian tubuh yang akan diperiksa, seperti dinding perut atau dinding poros usus
besar pada pemeriksaan prostat. Di dalam transduser terdapat kristal yang digunakan
untuk menangkap pantulan gelombang yang disalurkan oleh transduser. Gelombang
yang diterima masih dalam bentuk gelombang akusitik (gelombang pantulan)
sehingga kristal berfungsi untuk mengubah gelombang tersebut menjadi gelombang
elektronik yang dapat dibaca oleh komputer sehingga dapat diterjemahkan dalam
bentuk gambar.
2.
Monitor Monitor yang digunakan dalam USG
3.
Mesin USG
Mesin USG merupakan bagian dari USG dimana fungsinya
untuk mengolah data yang diterima dalam bentuk gelombang. Mesin USG adalah CPU
USG sehingga di dalamnya terdapat komponen-komponen yang sama seperti pada CPU
pada PC yang merubah gelombang menjadi gambar.
Jenis
Pemeriksaan USG
1. USG
2 Dimensi
Menampilkan gambar dua bidang (memanjang dan
melintang). Kualitas gambar yang baik sebagian besar keadaan janin dapatditampilkan.
2.
USG 3 Dimensi
Dengan alat USG ini maka ada tambahan 1 bidang
gambar lagi yang disebut koronal. Gambar yang tampil mirip seperti aslinya.
Permukaan suatu benda (dalam hal ini tubuh janin) dapat dilihat dengan jelas. Begitupun
keadaan janin dari posisi yang berbeda. Ini dimungkinkan karena gambarnya dapat
diputar (bukan janinnya yang diputar).
3.
USG 4 Dimensi
Sebetulnya USG 4 Dimensi ini hanya istilah untuk USG
3 dimensi yang dapat bergerak (live 3D). Kalau gambar yang diambil dari USG 3 Dimensi
statis, sementara pada USG 4 Dimensi, gambar janinnya dapat “bergerak”. Jadi
pasien dapat melihat lebih jelas dan membayangkan keadaan janin di dalam rahim.
4.
USG Doppler
Pemeriksaan USG yang mengutamakan pengukuran aliran
darah terutama aliran tali pusat. Alat ini digunakan untuk menilai keadaan/kesejahteraan
janin. Penilaian kesejahteraan janin ini meliputi :
-
Gerak napas janin (minimal 2x/10 menit)
-
Tonus (gerak janin)
-
Indeks cairan ketuban (normalnya 10-20 cm)
-
Doppler arteri umbilikalis.
-
Reaktivitas denyut jantung janin.
BAB IV
PENUTUP
Computer Vision adalah
ilmu dan teknologi mesin yang melihat, yaitu mesin yang mampu mengekstrak
informasi dari gambar yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas tertentu.
Teknologi Computer Vision banyak diimplementasikan dalam berbagai bidang
kehidupan, salah satunya adalah bidang kedokteran dan biomedika. Adanya teknologi
Computer Vision sangat membantu bidang kedoteran dalam mendiagnosa dan
menganalisa jenis penyakit maupun kelainan pasien. Selain itu, dengan adanya Computer
Vision kinerja doker menjadi lebih mudah dan cepat, karena mesin memberikan
hasil analisa dengan cepat sehingga dapat meminimalisir korban jiwa dan dapat
mempermudah tim medis untuk mengambil keputusan bagi pasien.
Beberapa contoh aplikasi Computer Vision yang
diterapkan dibidang kedokteran adalah Sinar-X (x-ray), CT Scan, MRI dan
USG. Masing-masing aplikasi tersebut memiliki fungsi yang hampir sama yaitu
mendeteksi kelainan, penyakit atau mengetahui kondisi di dalam tubuh manusia.
Namun, dari masingmasing aplikasi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan
yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
o
http://id.wikipedia.org/wiki/Pencitraan_resonansi_magnetik
o
http://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-X
o
http://ipinfisikaui08.blogspot.com/2011/05/magnetic-resonance-imaging-mri.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar