DETEKSI KERUSAKAN DAN SISTEM PERBAIKAN BERBASIS REGION OF INTEREST PADA CITRA MEDIS MENGGUNAKAN TEKNIK REVERSIBLE WATERMARKING

AULIA ARHAM, Hanung Adi Nugroho, S.T., M. E., Ph.D; Teguh Bharata Adji, S.T., M.T., M. Eng., Ph.D

2016 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Otentikasi citra medis dengan menggunakan teknik watermarking telah menjadi penelitian yang sangat populer beberapa tahun terakhir, selain otentikasi banyak teknik penyisipan data pada citra medis yang telah diusulkan untuk penyisipan data pasien yang bertujuan untuk mengurangi biaya penyimpanan dan waktu transmisi data. Citra medis berbeda dengan kebanyakan citra lainnya, dimana citra medis membutuhkan ke hati-hatian yang sangat tinggi ketika terjadi penyisipan data, karena citra medis sangat sensitif terhadap kerusakan, kerusakan pada citra medis dapat menyebabkan kesalahan diagnosis. Untuk mengatasi masalah kesalahan diagnosis yang disebabkan kerusakan citra akibat proses penyisipan data, teknik penyisipan data secara reversible telah banyak dikembangkan. Penelitian ini menyajikan teknik medical image watermarking dengan menggabungkan teknik authentication dan data hiding. Skema ini membagi citra menjadi tiga bagian yaitu daerah region of interest (ROI), region of non-interest (RONI), dan Border. Hal ini dapat digunakan untuk menyisipkan data pasien dan melindungi daerah ROI dengan deteksi kerusakan dan kemampuan pemulihan. Data pasien yang tertanam pada daerah ROI, dan data untuk perbaikan disisipkan pada daerah RONI dengan teknik reversible berbasis difference expansion (DE), dan pada daerah border disisipkan informasi koordinat daerah ROI dengan teknik irreversible berbasis Least Significant Bits (LSB). Hasil percobaan menunjukkan skema yang diusulkan mampu menyisipkan data pasien yang besar hingga mencapai 10 kb data dan 12% daerah ROI dengan kualitas visual yang sangat baik hingga mencapai 50,86 dB. Sementara citra setelah ekstraksi tepat sama dengan citra asli kecuali pada daerah border saat tidak terjadi kerusakan. Dalam kasus ini ROI dirusak, daerah dirusak dapat di lokalisasi dan dapat diperbaiki dengan kualitas yang tinggi dari daerah aslinya.

In recent years medical image authentication by watermarking has become a very popular area of research. In addition to authentication, there are many data hiding techniques in the proposed medical images to embed patient's data aiming to reduce the storage cost and the time to transmit the data. Medical images are different from most of images in that medical images require extreme care when additional data are embedded, because they are very sensitive to distortion. Distortion in medical image might generate misdiagnosis. To overcome the problem of misdiagnosis caused by medical images distortion as a result of embedding additional data, many reversible data hiding techniques have been developed. This study presents the medical image watermarking technique by combining authentication and data hiding techniques. This scheme divides the image into three parts: region of interest (ROI), region of non-interest (RONI), and Border. It can be used to embed patient's data and to protect the region of interest (ROI) by tamper detection and recovery capability. Patient's data embedded in ROI and recovery data both are embedded into region of non-interest (RONI) with reversible technique based on difference expansion (DE), and information coordinate of ROI is embedded in the border areas with irreversible technique based on Least Significant Bits (LSB). The experimental results show that the proposed scheme is able to embed large numbers of patient's data up to 10 kb and 12% of ROI with a high visual quality up to 50.86 dB. The image after extraction is exactly the same as the original image except in the border areas when there is no distortion in the image. ROI was tampered in this case, then the tampered area was localized and recovered highly in quality in the original area.

Kata Kunci : Watermarking, Penyisipan data, Medical Image Watermarking, Deteksi Kerusakan, Difference Expansion.