Peningkatan Stabilitas Citra Laser Speckle Imaging Portabel Non-Destruktif melalui Reduksi Noise Berbasis Silicon Rubber

Abstract

Laser Speckle Imaging (LSI) merupakan teknik pencitraan non-destruktif yang mampu menangkap variasi mikrostruktur permukaan melalui pola spekel yang terbentuk akibat hamburan cahaya koheren. Metode ini banyak diaplikasikan dalam bidang medis, material, hingga pangan karena karakteristiknya yang cepat, portabel, dan tidak merusak sampel. Tantangan utama pada penerapan LSI terletak pada kestabilan pola spekel yang sangat sensitif terhadap noise, baik yang berasal dari getaran mekanik maupun fluktuasi lingkungan. Kestabilan pola berperan penting dalam menjaga akurasi interpretasi data, sehingga diperlukan strategi peredaman yang efektif. Penelitian ini difokuskan pada evaluasi ketebalan silicon rubber sebagai lapisan peredam untuk meningkatkan stabilitas citra spekel. Variasi ketebalan yang diuji mencakup 0 mm, 1 mm, 2 mm, dan 3 mm. Parameter utama berupa kontras spekel, intensitas rata-rata, dan standar deviasi dihitung, kemudian hasilnya dianalisis menggunakan Principal Component Analysis (PCA) untuk menentukan ketebalan optimal. Hasil menunjukkan bahwa ketebalan 2 mm menghasilkan stabilitas citra terbaik pada kondisi tanpa gangguan maupun dengan gangguan. Pola spekel pada ketebalan ini menampilkan distribusi kontras yang konsisten serta klaster PCA yang rapat, menandakan noise dapat ditekan secara efektif tanpa kehilangan detail mikrostruktur. Berdasarkan hasil pengolahan citra spekel menggunakan MATLAB dan ImageJ, nilai error pada setiap ketebalan peredam silicon rubber diperoleh sebesar 0,099–0,011% untuk 0 mm, 0,158–0,005% untuk 1 mm, 0,013–0,004% untuk 2 mm, dan 0,004–0,003% untuk 3 mm, yang menunjukkan konsistensi hasil dengan selisih error di bawah 0,2%. Temuan ini membuktikan bahwa silicon rubber 2 mm mampu meningkatkan rasio sinyal terhadap noise sekaligus menjaga kualitas citra spekel, sehingga berpotensi memperkuat keandalan LSI sebagai metode pencitraan non-destruktif yang cepat, portabel, dan aplikatif pada berbagai bidang aplikasi.

Kata kunci: Laser Speckle Imaging, Principal Component Analysis, Noise, Silicon rubber