PENGOLAHAN CITRA MEDIS BERBASIS WEB SERVICES Tigor H. Nasution, F. Fahmi Program Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara E-mail: tigor.nasution@usu.ac.id, fahmimn@usu.ac.id

PENGOLAHAN CITRA MEDIS BERBASIS WEB SERVICESTigor H. Nasution, F. FahmiProgram Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera UtaraE-mail: tigor.nasution@usu.ac.id, fahmimn@usu.ac.idSeminar Ilmiah Dalam Rangka Dies Natalis ke-60 USU(SI-DIES 2012)Rabu, 18 Juli 2012Latar BelakangPerkembangan Teknologi Berbasis JaringanPerkembangan Aplikasi Pengolahan Citra MedisInfrastruktur peralatan komputer standalone dengan kemampuan dan kualifikasi yang tinggi yang mampu melakukan pemrosesan citra dengan cepat. TujuanTujuan dari penelitian ini adalah terciptanya suatu sistem pengolahan citra medis berbasis jaringan yang dapat melakukan pengolahan data citra medis pada server yang dapat diakses untuk masing-masing komputer klien.

Penelitian TerkiniPenulisJudul Penelitian PembahasanTahunSpiros Koulouzis, Elena Zudilova-Seinstra, dan Adam Belloum

Data Transport between Visualization Web Services for Medical Image AnalysisTransportasi data dengan menggukan web services.2010Seyyed Ehsan Mahmoudi, dkkWeb-based interactive 2D/3D medical image processing and visualization softwarePengolahan dan visualisasi citra medis 2D/3D berbasis web2010Danzhou Liu, Kien A. Hua, dan Kiminobu SugayaA Generic Framework for Internet-Based Interactive Applications of High-Resolution 3-D Medical Image DataFramework berbasis jaringan untuk data medis 3D dengan resolusi yang besar2008Jianguo Zhang, Fenghai Yu, Jianyong Sun, Yuanyuan Yang, dan Chenwen LiangDICOM Image Secure Communications With Internet Protocols IPv6 and IPv4Keamanan komunikasi citra medis pada jaringan internet2007Pengolahan Citra Medis Segmentasi OtsuSegmentasi dilakukan dengan menggunakan metode OtsuMetode otsu merupakan salah satu metode segmentasi dengan algoritma region growing.Algoritma region growing digunakan karena algoritma ini merupakan pendekatan yang efektif untuk segmentasi citra.Penggunaan metode otsu dikarenakan metode ini termasuk metode sederhana yang baik dan cepat dalam melakukan segmentasi citra.

Data Citra MedisCitra medis yang digunakan dalam penelitian ini berupa citra medis 2D dari otak manusia yang merupakan hasil scan MRI dengan format DICOM.

Komunikasi Data Citra MedisPada penelitian ini digunakan teknologi web services XML-RPC untuk melakukan distribusi hasil pengolahan data citra medis.Dalam penelitian ini digunakan bahasa pemrograman Java untuk membangun teknologi web services XML-RPC.Komunikasi data yang terjadi pada sistem ini adalah pengiriman citra medis beserta parameternya.

XML-RPCXML-RPC adalah sebuah protokol jaringan komputer standar yang dapat digunakan berkomunikasi dalam mode remote procedure call dengan menggunakan protokol HTTP.Pemanggilan XML-RPC dilakukan antara dua pihak yaitu klien yang melakukan proses pemanggilan prosedur dan server yang menyediakan prosedur.Implementasi spesifikasi XML-RPC telah diterapkan secara luas di berbagai lingkungan pemrograman.

Skema Transportasi Data Dengan XML-RPC

Perancangan SistemSistem yang dibangun pada topik ini terdiri dari dua buah aplikasi yaitu aplikasi server dan aplikasi klien. Pembuatan kedua aplikasi tersebut sama-sama menggunakan bahasa pemrograman Java. Kedua aplikasi menggunakan librari web services XML-RPC untuk berkomuniskasi antara klien dan server.

Pembuatan Aplikasi ServerPembuatan aplikasi server dimulai dengan pembuatan prosedur untuk melakukan segmentasi.Terdapat prosedur XML-RPC Listener yang akan menerima request dari aplikasi klien dan meng-import paket org.apache.xmlrpc.XmlRpcServer untuk menggunakan objek WebServer.XML-RPC Listener akan mem-parsing parameter-parameter yang ada dan mendefinisikan tipe data pada paket XML menjadi tipe data pada bahasa pemrograman Java.

Pembuatan Aplikasi KlienAplikasi klien dibuat dengan menggunakan Java Applet. Objek XmlRpcClien akan memanggil method execute dengan melewatkan parameter yang terdiri method yang akan dipanggil dan parameter pada method tesrebut. Parameter yang dikirim oleh klien akan dibungkus menjadi data XML.Setelah server mengembalikan nilai response maka aplikasi pada klien akan mem-parsing data XML yang diterima. Pengujian SistemUntuk mengetahui apakah sistem yang dirancang dapat berjalan dengan baik dilakukan pengujian dengan membandingkan hasil yang didapat pada prototip sistem dengan aplikasi standalone.Pengujian dilakukan dengan menggunakan citra medis dari otak manusia dan diuji untuk tiap jumlah treshold yang berbeda (2, 3, dan 4 treshold).

Tabel Perbandingan Hasil PengujianJumlah ThresholdWaktu (Detik)(Prototip Sistem)Waktu (Detik)(Server)Waktu (Detik)(Klien 1)Waktu (Detik)(Klien 2)20.5470.2690.5930.81230.7970.4601.1252.1145.7815.41015.8621.125Pengujian Multi KlienPengujian multi klien dilakukan untuk menguji pengaruh jumlah aplikasi klien yang melakukan proses segementasi pada waktu bersamaan.Pengujian dilakukan dengan lima klien sampai dengan dua puluh klien.Dengan jumlah klien tersebut pengujian ini dilakukan sebanyak empat tahap dengan pertambahan lima klien.

Tabel Waktu Rata-rata Proses Tiap TahapJumlah KlienWaktu Rata-rata 2 Treshold (detik)Waktu Rata-rata3 Treshold (detik)Waktu Rata-rata4 Treshold (detik)51.9012.77227.597102.7774.55652.566153.5716.06267.002204.6337.41184.427Grafik Waktu Rata-rata Proses Tiap TahapHasil & AnalisaBerdasarkan dari pengujian yang dilakukan, prototip sistem dapat berjalan dengan hasil yang sama dengan aplikasi standalone. Untuk satu klien pada prototip sistem, waktu yang dibutuhkan tidak terlalu berbeda dengan aplikasi standalone pada kompter server.Akan tetapi pada aplikasi standalone menggunakan PC atau notebook waktu proses yang dibutuhkan lebih lama dari waktu proses pada prototip sistem. Untuk jumlah klien lebih dari satu akan terjadi penambahan waktu proses seiring dengan penambahan klien.Prediksi waktu penambahan per 5 klien untuk setiap jumlah tresshold (2, 3, dan 4) adalah : (0.911 detik, 1,546 detik, 18,943 detik).

KesimpulanPenggunaan teknologi web services XML-RPC memungkinkan untuk membangun sistem berbasis jaringan untuk pemanfaatan sumber daya berbagi pada aplikasi pengolahan cita medis.Data hasil pengolahan citra medis yang didapat dari sistem berbasis jaringan sama dengan data yang didapat dengan aplikasi standalone.Waktu yang diperlukan untuk pengolahan citra pada sistem berbasis jaringan dengan banyak klien akan bertambah seiring dengan pertambahan jumlah klien. Untuk pengembangan selanjutnya, prototipe sistem dapat dikembang untuk jaringan internet.Dimungkinkan juga untuk pengembangan aplikasi klien pada perangkat bergerak (mobile device) tanpa menggangu aplikasi pada server.

Klien

Server

XML-RPC

XML

XML

HTTP

Citra (DICOM)

Citra (PNG)

Parameter (String)

Parameter (String)