deteksi kanker payudara pada citra …repository.unair.ac.id/30161/2/halaman depan.pdf · salah...

DETEKSI KANKER PAYUDARA PADA CITRA MIKROKALSIFIKASI

MAMMOGRAFI DENGAN METODE NAIVE BAYES

SKRIPSI

MADHANAYU PUTRI TARISTA

PROGRAM STUDI S-1 TEKNOBIOMEDIK

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2016

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

SKRIPSI DETEKEKSI KANKER PAYUDARA... MADHANAYU PUTRI TARISTA

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam

lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan harus seizin penulis dan harus menyebutkan

sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik

Universitas Airlangga.



vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan

anugerah-Nya, sehingga penulis dapat diberikan kemampuan dalam

menyelesaikan naskah skripsi berjudul “Deteksi Kanker Payudara pada Citra

Mikrokalsifikasi Mammografi dengan Metode Naïve Bayes” dengan baik. Perlu

kiranya dengan ini penulis menjelaskan bahwa naskah skripsi ini ditulis sebagai

salah satu syarat kelulusan dalam menempuh studi S-1 Teknobiomedik, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

Penulisan skripsi ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan, serta bantuan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan

ucapan terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua tercinta, Ibu Endang Susilawati, S.Pd dan Bapak Rinoso

Tri Wibowo A.Ma.Pd yang selalu memberikan doa, dukungan, motivasi

selama proses penulisan naskah skripsi, serta kakak Hangga Bayu Susila

Wibowo yang selalu memberikan semangat hingga terselesaikannya

naskah skripsi ini,

2. Bapak Dr. Moh. Yasin, M.Si selaku Ketua Departemen Fisika, Fakultas

Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga,

3. Bapak Dr. Khusnul Ain, M.Si selaku Ketua Program Studi S-1

Teknobiomedik, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Airlangga serta selaku dosen pembimbing I yang selalu

memberikan kritik, saran, arahan, motivasi, bimbingan yang membangun

dan meluangkan waktu bagi penulis untuk berkonsultasi sehingga naskah

skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik,



vii

4. Endah Purwanti, S.Si., M.T selaku dosen pembimbing II yang selalu

memberikan bimbingan, masukan, dan meluangkan waktu bagi penulis

untuk berkonsultasi,

5. Ibu Prof. Dr. Retna Apsari, M.Si selaku dosen penguji I atas saran dan

perbaikannya dalam penulisan naskah skripsi ini,

6. Bapak Yhosep Gita Yhun Y., S.Si., M.T selaku dosen penguji II atas saran

dan perbaikannya dalam penulisan naskah skripsi ini,

7. Bapak Franky Chandra Satria Arisgraha, S.T., M.T selaku dosen wali yang

telah memberikan arahan dan motivasi baik dalam hal akademik, maupun

non akademik,

8. Teman-teman Teknobiomedik 2011, AIRBLAST, Nobby, Revina, Evelyn,

Anggrek, Niera, Zuhda, Fitri, La Febry, Shofa, Adit, Ardy, Aries, Arif,

Rahayu, Systi, Adanti, Ludita, Dede, Icha, Hendita, Qulub, Tia, Ijus,

Husni, Ewing, Dzihan, dan Hafidh yang selalu memberikan doa,

semangat, masukan, dan bersama dalam suka dan duka,

9. Kakak-kakak Teknobiomedik angkatan 2008, 2009, dan 2010, serta adik-

adik Teknobiomedik angkatan 2012, 2013, 2014, dan 2015 yang tidak

bisa disebutkan satu per satu atas bantuan dan dukungannya,

10. Pak Samidi, Pak Riski, dan Bu Endang yang selalu memberikan informasi

kepada penulis dan dukungannya di Lab setiap hari,

Penulis menyadari bahwa naskah skripsi ini masih banyak kekurangan.

Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk

mengembangkan penelitian ini.

Surabaya, Februari 2016

Penulis,

Madhanayu Putri Tarista



viii

Tarista, Madhanayu Putri, 2016, Deteksi Kanker Payudara pada Citra

Mikrokalsifikasi Mammografi dengan Metode Naive Bayes, Skripsi ini dibawah bimbingan Dr. Khusnul Ain, M.Si., dan Endah Purwanti, S.Si., M.T., Program Studi S-1 Teknobiomedik, Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Mammografi merupakan teknik pemeriksaan kanker payudara dengan menggunakan sinar X untuk memeriksa jaringan payudara. Hasil dari pemeriksaan mammografi berupa citra digital mammogram yang akan diinterpretasi oleh ahli radiolog untuk melakukan diagnosa adanya abnormalitas. Gejala kanker payudara dapat dideteksi dengan adanya mikrokalsifikasi pada mammogram. Deteksi dini kanker payudara sangat penting untuk mendapatkan diagnosis kanker pada tahapan awal sehingga dapat mengurangi angka kematian. Penelitian ini dilakukan untuk deteksi kanker payudara pada citra mikrokalsifikasi mammografi. Metode yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu preprocessing, ekstraksi fitur tekstur GLCM, dan klasifikasi menggunakan metode Naive Bayes. Preprocessing diperlukan untuk menghilangkan noise pada citra sehingga diperoleh kualitas citra yang lebih baik. Metode ekstraksi fitur yang digunakan adalah metode ekstraksi fitur tekstur GLCM yang didahului dengan pembuatan matriks co-occurence sebagai area kerja untuk melakukan ekstrasi fitur. Klasifikasi Naive Bayes digunakan untuk melakukan deteksi adanya mikrokalsifikasi pada mammogram. Citra mammogram yang digunakan dikelompokkan menjadi kelas normal, abnormal mikrokalsifikasi, dan abnormal bukan mikrokalsifikasi. Fitur kontras, korelasi, energi, dan homogenitas digunakan sebagai parameter yang optimal untuk melakukan klasifikasi kelas kanker payudara dengan tingkat akurasi yang dihasilkan sistem sebesar 46.14%. Kata Kunci: Mammografi, Mikrokalsifikasi, GLCM, Naive Bayes



ix

Tarista, Madhanayu Putri, 2016, Breast Cancer Detection on Imaging

Mammography Microcalcifications with Naive Bayes Method, This research was under guidance by Dr. Khusnul Ain, M.Si., dan Endah Purwanti, S.Si., M.T., S-1 Biomedical Engineering, Physics Department, Science and Technology Faculty, Universitas Airlangga.

ABSTRACT

Mammography is a breast cancer screening technique using X-rays to examine

the breast tissue. The results of mammography examination on the form of digital

mammogram images will be interpreted by a radiologist for diagnosing

abnormalities. The symptoms of breast cancer can be detected in the presence of

microcalcifications on mammograms. Early detection of breast cancer is very

important to get a diagnosis of cancer on the early stage to reduce mortality. The

aim of this research was for detecting breast cancer on mammography image

microcalcifications. This research method consisted of three main stages, such as

preprocessing, GLCM texture feature extraction and classification using Naive

Bayes method. Preprocessing was necessary to eliminate the noise in the image in

order to obtain a better image quality. This research used texture features GLCM

extraction method preceded by manufacture of co-occurence matrix as a work

area to perform feature extraction. Naive Bayes classification was used to detect

the presence of microcalcifications on mammograms. Mammogram imaging that

used in this research was grouped into normal classes, abnormal

microcalcifications, and abnormal non-microcalcifications. Contrast features,

correlation, energy, and homogeneity were used as the optimal parameter to

classify the classes of breast cancer with a level of accuracy generated by the

system by 46.15%.

Keywords: Mammography, Microcalcifications, GLCM, Naive Bayes



x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI .................................................. iii

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ............................................................... iv

SURAT ORISINALITAS ....................................................................................... v

KATA PENGANTAR ............................................................................................ vi

ABSTRAK ........................................................................................................... viii

ABSTRACT .............................................................................................................. ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 6

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 6

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 7

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 8

2.1 Anatomi dan Fisiologi Payudara ............................................................. 8

2.2 Kanker Payudara ...................................................................................... 9

2.2.1 Definisi Kanker Payudara ........................................................... 9



xi

2.2.2 Tanda dan Gejala Kanker Payudara ............................................ 9

2.2.3 Klasifikasi Kanker Payudara ..................................................... 10

2.3 Pemeriksaan Kanker Payudara .............................................................. 11

2.4 Mammografi .......................................................................................... 13

2.4.1 Definisi Mammografi ................................................................ 13

2.4.2 Prosedur Pemeriksaan Menggunakan Mammografi ................. 13

2.4.3 Interpretasi Citra Mammografi.................................................. 14

2.5 Pengolahan Citra Digital ............................................................................ .... 16

2.5.1 Definisi Citra Digital .......................................................................... 16

2.5.2 Pemrosesan Citra ................................................................................ 17

2.5.3 Operasi Pemrosesan Citra Digital ....................................................... 18

2.6 Klasifikasi Menggunakan Naive Bayes Classifiers ................................... .... 26

2.6.1 Definisi Naive Bayes........................................................................... 26

2.6.2 Algoritma Naive Bayes ....................................................................... 27

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 31

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... .... 31

3.2 Peralatan dan Software ............................................................................... .... 31

3.3 Prosedur Kerja ............................................................................................ .... 31

3.3.1 Persiapan Data .................................................................................... 34

3.3.2 Preprocessing ..................................................................................... 35

3.3.3 Ekstrasi Fitur dengan GLCM.............................................................. 36

3.3.4 Klasifikasi Data .................................................................................. 38

3.3.4 Analisa Data........................................................................................ 38

3.4 Rancangan Graphical User Interface (GUI) Program ........................... 40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 44

4.1 Hasil Persiapan Data Citra Mammografi ............................................... 44



xii

4.2 Hasil Image Preprocessing .................................................................... 45

4.3 Hasil Ekstraksi Fitur Gray Level Co-Occurence Matrix ....................... 47

4.4 Hasil Metode Naive Bayes untuk Klasifikasi Citra Mammografi ......... 50

4.5 Tampilan Program ................................................................................. 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 60

5.1 KESIMPULAN ..................................................................................... 60

5.2 SARAN .................................................................................................. 60

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 62

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... 65



xiii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Tabel Halaman

2.1 Gray Level Co-occurence Matrix (GLCM) Simetris Ternormalisasi

dari Matriks I...................................................................................... 24

3.1 Kesesuaian Target antara Hasil Klasifikasi Sistem ........................... 40

4.1 Nilai Fitur Data Training (Dataset) .................................................... 50

4.2 Nilai Fitur Data Training Kelas Normal ............................................ 52

4.3 Nilai Fitur Data Training Kelas Abnormal Mikrokalsifikasi ............ 52

4.4 Nilai Fitur Data Training Kelas Abnormal Bukan Mikrokalsifikasi . 53

4.5 Nilai Fitur Data Testing ..................................................................... 53

4.6 Perbandingan Klasifikasi antara Target dan Hasil ............................. 58



xiv

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Gambar Halaman

2.1 Anatomi Payudara .............................................................................. 9

2.2 Ilustrasi Kanker Payudara .................................................................. 10

2.3 Pemeriksaan Menggunakan Mammografi ......................................... 14

2.4a Citra Hasil Pemeriksaan Mammografi Posisi Cranio-Caudal .......... 14

2.4b Citra Hasil Pemeriksaan Mammografi Posisi Medio-Lateral

Oblique ............................................................................................... 14

2.5a Citra Massa ........................................................................................ 16

2.5b Citra Mikrokalsifikasi ........................................................................ 16

2.6 Reprentrasi Matriks N x M ................................................................ 17

2.7 Reprentasi Numerik Matriks N x M .................................................. 17

2.8 Citra Grayscale Mammografi ............................................................ 18

2.9a Citra Mula-mula ................................................................................. 20

2.9b Citra Hasil Thresholding .................................................................... 20

2.10a Histogram citra sebagai fungsi probabilitas kemunculan nilai

intensitas pada citra ............................................................................ 21

2.10b Hubungan ketetanggaan antar piksel sebagai fungsi orientasi

dan jarak spasial ................................................................................. 21

2.11 Matriks Asal, Matriks I ...................................................................... 22

2.12 Area Kerja Matriks ............................................................................ 22

2.13 Pembentukan Matriks Co-occurence ................................................. 22

2.14 Gray Level Co-occurence Matrix (GLCM) Simetris ......................... 23

3.1 Diagram Alir Proses Penelitian .......................................................... 33

3.2 Diagram Alir Preprocessing .............................................................. 35

3.3 Diagram Alir Ekstraksi Fitur ............................................................. 37

3.4 Diagram Alir Algoritma Naive Bayes ................................................ 39

3.5 Menu Home pada Sistem ................................................................... 41



xv

3.6 Menu About pada Sistem ................................................................... 42

3.7 Menu Klasifikasi pada Sistem ........................................................... 42

3.8 Menu Bantuan pada Sistem ............................................................... 43

4.1a Citra Mammografi Normal ................................................................ 45

4.1b Citra Mammografi Abnormal ............................................................ 45

4.1c Lokasi Abnormal pada Citra .............................................................. 45

4.2a Citra Mammografi Normal Mula-mula ............................................. 46

4.2b Citra Citra Mammografi Normal Mula-mula Setelah Mengalami

Median Filter ...................................................................................... 46

4.2c Citra Citra Mammografi Normal Mula-mula Setelah Mengalami

Median Filter dan Histogram Equalization ....................................... 46

4.2d Citra Mammografi Abnormal Mula-mula ......................................... 46

4.2e Citra Citra Mammografi Abnormal Mula-mula Setelah Mengalami

Median Filter ...................................................................................... 46

4.2f Citra Mammografi Citra Mammografi Abnormal Mula-mula

Setelah Mengalami Median Filter dan Histogram Equalization ....... 46

4.3a Citra Mammografi Normal Setelah Mengalami Proses

Thresholding ...................................................................................... 47

4.3b Citra Mammografi Abnormal Setelah Mengalami Proses

Thresholding ...................................................................................... 47

4.4 Tampilan Menu Home pada Sistem ................................................... 55

4.5 Tampilan Menu About ....................................................................... 55

4.6 Tampilan Menu Klasifikasi................................................................ 56

4.7 Tampilan Kerja Program Klasifikasi ................................................. 57



xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Lampiran

1 Kode Program Deteksi Kanker Payudara dengan Metode Naive Bayes 65

2 Citra Mammogram Asli ....................................................................... 77

3 Citra Mammogram Hasil Median Filter ............................................... 81

4 Citra Mammogram Hasil Histogram Equalizatiton ............................. 85

5 Citra Mammogram Hasil Thresholding ............................................... 89



deteksi kanker payudara pada citra …repository.unair.ac.id/30161/2/halaman depan.pdf · salah...

Documents