Efektivitas Metode Algebraic Reconstruction Technique untuk Sistem Koordinat Polar dan Rectangular pada Tomografi Kapasitansi

    Farah Wahidiyah, BS Thesis, Dept. of Physics, University of Jember, 2012

    Tomografi kapasitansi merupakan salah satu teknologi tomografi yang banyak dikembangkan dalam dunia industri, khususnya untuk keperluan kontrol pipa minyak, pencampuran dua zat kimia, maupun pemrosesan hidrokarbon. Tomografi kapasitansi memiliki  kecepatan  scanning  yang  sangat  tinggi,  sehingga  jumlah  proyeksi  atau pengukuran  untuk  keperluan  rekonstruksi  citra  menjadi  sangat  terbatas.  Oleh  sebab itu, diperlukan suatu algoritma perekonstruksi untuk meningkatkan kualitas citra pada jumlah  proyeksi  yang  terbatas,  dan  dalam  hal  ini  algoritma  iteratif    dalam  metode Algebraic  Reconstruction  Technique  (ART)  dapat  menjadi  pilihan  untuk  perbaikan kualitas  citra  hasil  rekonstruksi.  Namun  demikian,  kesesuaian  metode  ini  dengan geometri  obyek  yang  akan  dicitrakan  perlu  diperhatikan  untuk  mendapatkan  hasil rekonstruksi  maksimal.  Oleh  sebab  itu,  dalam  penelitian  ini  dilakukan  kegiatan rekonstruksi  citra  untuk  mengetahui  efektivitas  metode  ART  pada  sistem  koordinat polar  dan  rectangular  yang  biasa  digunakan  dalam  tomografi  2D  untuk  bidang industri.  Hasil  penelitian  diharapkan  dapat  memberikan  informasi  mengenai efektivitas  metode  rekonstruksi  yang  digunakan  dengan  geometri  obyek  yang dicitrakan. viii Penelitian dilakukan melalui simulasi tomografi  kapasitansi 3D menggunakan software COMSOL Multiphysics  3.5. Data  yang diperoleh kemudian direkonstruksi menggunakan  metode  ART  dengan  bahasa  pemrograman  MATLAB.  Selanjutnya, hasil rekonstruksi ditampilkan dalam bentuk penampang melintang (slice) 2D untuk mengetahui  efektivitas  metode  rekonstruksi  yang  digunakan.  Untuk  simulasi  3D, obyek  dikondisikan  pada  dua  keadaan,  yakni  keadaan  permitivitas  tinggi  yang diwakili  oleh  permitivitas  listrik  relatif  air dan  permitivitas  rendah  yang diwakili  oleh  permitivitas  listrik  relatif  udara.  Sedangkan  obyek  dalam penelitian ini diberi nilai permitivitas listrik relatif yang berada di antara kedua nilai permitivitas tersebut. Selanjutnya, obyek dicacah sebanyak 32 x 32 x 32 cacahan atau sel,  sehingga  piksel  yang  dihasilkan  sejumlah  32768.  Setelah  dilakukan  proses rekonstruksi, citra hasil rekonstruksi kemudian ditampilkan dalam bentuk irisan-irisan penampang melintang sepanjang sumbu z sejumlah 32 irisan. Metode  ART  cukup  efektif  untuk  melakukan  rekonstruksi  pada  dua  sistem koordinat, yakni polar dan rectangular. Meskipun demikian, obyek hasil rekonstruksi belum dapat menggambarkan obyek yang sebenarnya. Pada hasil rekonstruksi tampak efek  blurring  atau kondisi kabur di sekitar obyek. Kondisi ini cenderung berkurang seiring bertambahnya jumlah iterasi. Dengan melihat  kualitas citra dan nilai  korelasi citra  yang dihasilkan, sistem koordinat polar memberikan hasil yang lebih baik dari pada  sistem  koordinat  rectangular  untuk  proses  rekonstruksi  menggunakan  metode ART. Nilai korelasi citra yang dihasilkan pada iterasi ke-1, 10, dan 100 yakni sebesar 0,027;  0,084;  dan  0,266  untuk  sistem  koordinat  polar,  sedangkan  untuk  sistem koordinat rectangular sebesar 0,021; 0,066; dan 0,208.