BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi di bidang informasi spasial dan fotogrametri menuntut sumber data yang berbentuk digital, baik berformat vektor maupun raster. Hal ini dapat dilihat dari melimpahnya citra satelit dan makin meluasnya foto udara dalam bentuk digital. Teknologi digital memacu perkembangan peralatan maupun sistem di hampir semua bidang termasuk fotogrametri. Peralatan restitusi fotogrametri berkembang dengan cepat dari sistem analog berganti menjadi sistem digital. Sistem digital menawarkan banyak aplikasi pengolahan citra, antara lain peningkatan kualitas data, penghitungan statistik, pengenalan objek atau pola (pattern), dan pencocokan citra (image matching) secara otomatis. Pencocokan citra (image matching) merupakan salah satu proses yang paling penting dalam fotogrametri, yaitu menentukan dan mengukur derajat kesamaan/kecocokan pasangan titik sekawan atau objek citra pada dua atau lebih foto udara yang bertampalan. Titik-titik objek pada foto atau citra ini diindikasikan dengan posisi floating mark atau biasa kita kenal dengan istilah titik apung. Fotogrametri 3Dimensi sangat bergantung seluruhnya pada letak pasangan titik-titik yang sekawan. Pada instrumen analog/analitik image matching dilakukan oleh operator secara manual menggunakan persepsi 3D mata kiri dan kanan sedangkan pada fotogrametri digital image matching dilakukan secara otomatis dengan mengorelasikan dua image. Oleh karena itu, image matching merupakan kunci utama otomatisasi dalam fotogrametri digital. Otomatisasi dalam image matching citra digital tersebut diharapkan dapat mengurangi campur tangan dan kelelahan operator sehingga faktor ketelitian dapat ditingkatkan. Pencocokan citra dapat menggunakan dua pendekatan, yaitu pencocokan citra berbasis area (area-based) dan berbasis unsur (feature-based). Metode area-based menggunakan komposisi nilai derajat keabuan (grey level) sebagai sampel penelitian. Sedangkan metode feature-based menggunakan unsur objeknya secara utuh sebagai sampel penelitian. Pada tugas akhir kali ini digunakan teknik image matching metode 1

2 area-based dengan teknik perhitungan korelasi. Teknik perhitungan korelasi adalah teknik pencocokan citra dengan menggunakan nilai korelasi sebagai evaluasi ukuran kesamaan objek atau disebut juga dengan nilai korelasi maksimum. Pada penelitian ini, nilai korelasi maksimum diaplikasikan untuk pencocokan citra dengan karakteristik homogen dan heterogen. Citra homogen yaitu citra yang memiliki nilai greylevel yang hampir sama pada setiap pixelnya, sedangkan citra heterogen yaitu citra yang memiliki nilai greylevel relatif berbeda pada setiap pixelnya. Representasi matematika dari sebuah citra pada umumnya menggunakan fungsi spasial f(x,y). Nilai dari fungsi pada lokasi f(x,y) menyatakan intensitas dari citra pada lokasi tersebut. Fungsi intensitas f pada suatu titik (x,y) disebut derajat keabuan atau grey level (l). Untuk memudahkan dalam pekerjaan analisis citra, perbaikan citra dan penyaringan (filter) citra, maka citra dalam domain spasial perlu diubah menjadi citra dalam domain frekuensi. Fast Fourier Transform digunakan untuk mentransformasikan citra dalam domain spasial menjadi citra dalam domain frekuensi. Representasi citra dalam domain frekuensi digunakan untuk mengetahui kandungan frekuensi/spektrum sinyal suatu citra sehingga memudahkan dalam melakukan proses filtering, yaitu suatu proses dimana diambil sebagian sinyal dari frekuensi tertentu, dan membuang sinyal pada frekuensi lainnya. Dengan data dalam domain frekuensi yang telah melalui proses filtering diharapkan dapat meningkatkan nilai korelasi pada pencocokan citra. 1.2 Tujuan dan Sasaran Penelitian Tujuan penyusunan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui seberapa jauh low pass filter dan high pass filter dapat meningkatkan keberhasilan pencocokan citra berbasis area (area based) menggunakan teknik korelasi. Sedangkan sasaran penelitian ini adalah : 1. Mengkaji perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah low pass filter. 2. Mengkaji perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah high pass filter. 3. Mengkaji perubahan posisi citra (kolom dan baris) sebelum dan setelah low pass filter. 4. Mengkaji perubahan posisi citra (kolom dan baris) sebelum dan setelah high pass filter. 2

3 5. Mengkaji perbandingan tingkat keberhasilan pencocokan citra antara metode low pass filter dan metode high pass filter 1.3 Batasan Masalah Penelitian ini bekerja dengan menggunakan 2 foto, yaitu foto kiri dan foto kanan dengan foto kiri sebagai citra acuan dan foto kanan sebagai citra pencarian. Sampel pencocokan citra berukuran 11x11 pixel untuk window Citra Acuan dan untuk Citra Pencarian menggunakan 21x21, 31x31, 41x41, 51x51, dan 61x61 piksel. Data citra yang digunakan adalah data citra 2 Dimensi. Cut off filter yang digunakan adalah ½ f (setengah frekuensi). Pengolahan data citra dilakukan dengan menggunakan software MATLAB 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari kajian tugas akhir ini adalah sebagai dasar dalam menganalisis tingkat keberhasilan pencocokan citra homogen dan heterogen setelah low pass dan high pass filter untuk menentukan titik sekawan pada daerah bertampalan secara otomatis dalam sistem fotogrametri digital. 1.5 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Melakukan proses Fast Fourier Transform untuk citra 2 Dimensi. Melakukan proses low pass filter, yaitu meloloskan komponen frekuensi rendah dan menghilangkan frekuensi tinggi. Frekuensi tinggi akan dihilangkan dengan cara dikalikan nol. Melakukan proses high pass filter, yaitu menghilangkan komponen frekuensi rendah dan meloloskan komponen frekuensi tinggi. Frekuensi rendah akan dihilangkan dengan cara dikalikan nol. Melakukan invers fast fourier transform, yaitu mengembalikan citra dari domain frekuensi menjadi citra dalam domain spasial. Melakukan proses pencocokan citra. Melakukan perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah low pass filter. 3

4 Melakukan perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah high pass filter. Melakukan perbandingan nilai korelasi setelah low pass filter dan setelah high pass filter. Melakukan perbandingan perubahan resultan posisi citra sebelum dan setelah low pass filter. Melakukan perbandingan perubahan resultan posisi citra sebelum dan setelah high pass filter. Melakukan analisis terhadap tingkat keberhasilan pencocokan citra metode low pass filter dan metode high pass filter Penarikan kesimpulan dan saran. 4

5 Tahapan-tahapan penelitian yang dilakukan dapat dilihat dalam diagram alir pada gambar 1.1 : Gambar 1.1 Tahapan Penelitian 5

6 1.6 Sistematika Penulisan Bab I PENDAHULUAN Memuat latar belakang penelitian, tujuan dan sasaran penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan. Bab II TEORI DASAR Bab ini menguraikan tentang fotogrametri digital, citra digital, transformasi fourier, tansformasi fourier dalam pengolahan citra digital, metode filtering dalam domain frekuensi, low pass filter, high pass filter, dan pencocokan citra berbasiskan area dengan teknik korelasi. Bab III PENGOLAHAN DATA Bab ini menguraikan tentang data penelitian, penentuan titik pengamatan pada area homogen dan heterogen, penentuan ukuran SCA dan CP, proses filtering dalam domain frekuensi, serta pengkorelasian citra kiri dan citra kanan. Bab IV HASIL DAN PEMBAHASAN Terdiri dari sub-bab yang menjelaskan tentang perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah low pass filter, perbandingan nilai korelasi sebelum dan setelah high pass filter, perbandingan perubahan resultan posisi terhadap data validasi sebelum dan setelah low pass filter, dan perbandingan perubahan resultan posisi terhadap data validasi sebelum dan setelah high pass filter. Bab V KESIMPULAN DAN SARAN Memuat kesimpulan-kesimpulan yang dapat ditarik dari hasil penelitian yang diperoleh disertai saran-saran dari penulis untuk pengembangan konsep lebih lanjut. 6