EFEKTIVITAS METODE ALGEBRAIC RECONSTRUCTION TECHNIQUE UNTUK SISTEM KOORDINAT POLAR DAN RECTANGULAR PADA TOMOGRAFI KAPASITANSI

Abstract

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. 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 (𝜀 = 80) dan permitivitas rendah yang diwakili oleh permitivitas listrik relatif udara (𝜀 𝑟 = 1). 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. 𝑟 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.