TUJUAN PEMBENTUKAN CITRA. Agar mahasiswa dapat memahami tentang model citra, digitalisasi citra, dan elemenelemen dan pemrosesan citra digital

Transkripsi

1 1

2 TUJUAN PEMBENTUKAN CITRA Agar mahasiswa dapat memahami tentang model citra, digitalisasi citra, dan elemenelemen dan pemrosesan citra digital 2

3 Citra ada dua macam citra diskrit. yaitu citra kontinu dan Citra kontinu dihasilkan dari sistem optik yang menerima sinyal analog misalnya mata manusia dan kamera analog. Citra diskrit dihasilkan melalui proses digitalisasi terhadap citra kontinu. Beberapa sistem optik dilengkapi dengan fungsi digitalisasi sehingga menghasilkan citra diskrit misalnya kamera digital dan scanner.citra diskrit disebut juga citra digital.

4 MODEL CITRA Citra adalah fungsi 2 dimensi dari intensitas cahaya. Intensitas disebut juga sebagai brightness (tingkat kecerahan) ataugreylevel (tingkat keabuan). Secara matematis fungsi intensitas cahaya pada bidang 2D disimbolkan denganf(x,y) dimana : (x,y) : koordinat pada bidang 2D f(x,y): intensitas cahaya (brightness) pada titik(x,y)

5 Fungsi Citra f(x,y) ditentukan oleh 2 komponen yaitu iluminasi dan refleksi sehingga f (x,y) = i (x,y).r(x,y) Dimana i(x,y) adalah iluminasi yang datang dari sumber cahaya yang nilainya r(x,y) adalah koefisien obyek yang nilainya refleksi atau transmisi

6 DIGITALISASI CITRA Suatu citra harus direpresentasikan secara numerik dengan nilai-nilai diskrit agar dapat diolah dengan komputer digital. Digitalisasi merupakan representasi citra dari fungsi kontinu menjadi nilai-nilai diskrit. Citra yang dihasilkan dari dari proses digitalisasi disebut citra digital.

7 Sebuah Citra digital direpresentasikan oleh matriks (array) piksel 2 dimensi dimana masing-masing piksel memiliki sebuah nilai intensitas (brightness/ grey level) yaitu 0 <=f(x,y)< 2 b dengan b = jumlah bit per piksel. Baris 0,0 Kolom X f(x,y) dimana x = 0..M-1 dan y = 0..N-1 Y

8 Citra digital berbentuk empat persegi panjang dan dimensi ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x lebar (lebar x panjang) Citra digital yang tingginya N,lebarnya M dan memiliki derajat keabuan dapt dianggap sebagai fungsi :

9 Citra digital dapat ditulis dalam bentuk matrik sebagai berikut : Nilai pada irisan baris dan kolom disebut dengan picture elements,image elements,pels,pixels atau piksel.

10 Contoh : suatu citra berukuran 256 x 256 piksel dengan intensitas beragam pada tiap pixelnya dan direpresentasikan secara numerik dengan matriks terdiri dari 256 baris dan 256 kolom.

11 PEMBENTUKAN CITRA Pembentukan citra digital melalui beberapa tahap yaitu akuisisi citra,sampling dan kuantisasi. 1. Akuisisi Citra Proses akuisisi citra adalah pemetaan suatu pandangan (scene) menjadi citra kontinu dengan menggunakan sensor. Sensor yang digunakan misalnya sensor tunggal,sensor garis dan sensor larik.

12 Contoh pemanfaatan sensor larik

13 Bagaimana Citra Digital Direkam? 1. Sistem Perekaman Citra 2. Sensor Pasif 3. Sensor Aktif

14 Sistem Perekaman Citra Citra yang diperoleh tergantung : karakteristik dari obyek yang direkam kondisi variabel dari sistem perekaman Citra merupakan gambaran tentang karakteristik suatu obyek menurut kondisi variabel tertentu Contoh: - bandingkan hasil foto manusia dengan kamera / sensor optik dan dengan sensor sinar X (kondisi variabel sistem berbeda) - bandingkan hasil foto pemandangan di tepi laut dan di daerah pegunungan (karakteristik obyek berbeda)

15 Sensor Pasif Sistem sensor yang merekam data obyek tanpa mengirimkan energi, sumber energi bisa dalam bentuk sinar matahari, sinar lampu, dsb Contoh: sensor optik dari kamera foto

16 Sensor Aktif Sistem sensor yang merekam data obyek mengirimkan dan menerima pantulan dari energi yang dikirim ke arah obyek, energi yang dikirim bisa berupa gelombang pendek, sinar X, dsb Contoh: sensor Rontgen untuk foto thorax, sensor gelombang pendek pada sistem radar, sensor ultrasound pada sistem USG.

17 MACAM KOORDINAT SISTEM

18 Koordinat Piksel = koordinat tampilan di layar monitor

19 Koordinat Matriks (y=baris, x=kolom)

20 2. SAMPLING Merupakan proses digitalisasi spasial pada koordinat x,y. Hasil dari sensor masih berupa citra kontinu yang merupakan fungsi kontinu f(x,y).nilai x dan y yang kontinu akan diubah menjadi bentuk diskrit. Proses sampling akan memberikan nilai koordinat diskrit pada setiap posisi di koordinat kontinu.

21 Sampling adalah proses pemetaan fungsi kontinyu ke fungsi diskrit (spatial digitization) f(x,y) s(x,y) grid Proses sampling menghasilkan f s (x,y) = f (x,y). s(x,y) dimana s(x,y) = 1 untuk setiap harga x dan y

22 Citra kontinu disampling pada grid-grid yang berbentuk bujur sangkar (kisi-kisi arah horisontal dan vertikal)

23 3. KUANTISASI Kuantisasi adalah proses pemetaan variabel kontinyu ke variabel diskrit (amplitude digitization) 5 th level 4 th level 3 rd level 2 nd level 1st level 0 th level Input Intensity

24 Proses kuantisasi adalah proses pembagian skala keabuan (0,L) menjadi G level yang dinyatakan dengan suatu harga bilangan bulat (integer),biasanya G diambil perpangkatan dari 2 : Dimana G :derajat keabuan m : bilangan bulat positif

25 Hitam dinyatakan dengan nilai derajat keabuan terendah sedangkan putih dengan derajat keabuan tertinggi. Pixel depth : jumlah bit yang dibutuhkan untuk merepresentasikan nilai keabuan piksel. Besarnya derajat keabuan yang digunakan untuk menentukan resolusi kecerahan dari citra yang diperoleh

26 Sampling dan kuantisasi Citra digital ukuran 20 x 20 Nilai digital piksel

27 ELEMEN DASAR CITRA DIGITAL 1. Kecerahan (brightness) Merupakan intensitas cahaya rat-rata dari suatu area yang melingkupinya 2. Kontras (contrast) Merupakan sebaran terang (lightness) dan gelap (darkness) di dalam sebuah citra. Citra dengan kontras rendah komposisi citranya sebagian besar terang atau sebagian besar gelap

28 3. Kontur (contour) Keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan intensitas pada piksel-piksel tetangga sehingga dapat mendeteksi tepi objek di dalam citra. 4. Bentuk (shape) Merupakan properti intrinsik dari objek 3 dimensi. Umumnya citra yang dibentuk oleh manusia merupakan 2D, sedangkan objek yang dilihat adalah 3D Bentuk (shape)

29 5. Warna (color) Merupakan persepsi yang dirasakan oleh sistem visual manusia terhadap panjang gelombang cahaya yang dipantulkan oleh objek. Warna yang dapat ditangkap oleh mata manusia merupakan kombinasi cahaya dengan panjang berbeda. Kombinasi dengan rentang warna yang paling lebar adalahred (R),green (G) danblue(b) 6. Tekstur(texture) Tekstur merupakan distribusi spasial dari derajat keabuan di dalam sekumpulan piksel-piksel yang bertetangga.

30 ELEMEN SISTEM PEMROSESAN CITRA DIGITAL

31 Digitizer (digital acqusition system) Merupakan sistem penangkap citra digital yang melakukan penjelajahan citra dan mengkonversinya ke representasi numerik sebagai masukan bagi komputer digital. Hasil digitizer adalah matriks yang elemenelemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada suatu titik. Digitizer terdiri dari 3 komponen dasar yaitu : a. sensor citra yang bekerja sebagai pengukur intensitas cahaya b. Perangkat penjelajah yang berfungsi merekam hasil pengukuran intensitas pada seluruh bagian citra. c. Pengubah analog ke digital yang berfungsi melakukan sampling dan kuantisasi

32 Komputer Digital, digunakan pada sistem pemroses citra dan mampu melakukan berbagai fungsi pada citra digital resolusi tinggi. Media Penyimpanan, piranti yang mempunyai kapasitas memori besar sehingga gambar dapat disimpan secara permanen agar dapat diproses lagi di lain waktu Piranti Tampilan, berfungsi melakukan konversi matriks intensitas tinggi yang merepresentasikan citra ke tampilan yang dapat diinterpretasi oleh manusia

33

34 1. Secara matematis fungsi intensitas cahaya pada bidang dua dimensi disimbolkan dengan f(x,y), dimana f(x,y) adalah: a. koordinat pada bidang dua dimensi b. intensitas cahaya pada titik (x,y) c. derajat keabuan d. Transformasi Fourier e. lossless

35 2. Intensitas f dari gambar hitam putih pada titik (x,y) disebut: a. derajat keabuan b. citra hitam-putih c. citra monokrom d. citra berwarna e. brightness

36 3. Representasi citra dari fungsi kontinu menjadi nilai-nilai diskrit disebut: a. sampling b. intensitas c. kuantisasi d. digitalisasi e. dikretisasi

37 4. Yang bukan termasuk elemen-elemen citra digital adalah: a. Kecerahan b. Kontras c. Kontur d. Pola e. Tekstur

38 5. Yang bukan elemen sistem pemrosesan citra digital adalah: a. Digitizer b. Komputer digital c. Piranti tampilan d. Piranti penyimpanan e. Kamera