Sesi 3 Operasi Pixel dan Histogram. : M. Miftakul Amin, S. Kom., M. Eng.

Transkripsi

1 Sesi 3 Operasi Pixel dan Histogram Materi Kuliah Dosen : Pengolahan Citra Digital : M. Miftakul Amin, S. Kom., M. Eng.

2 Pokok Bahasan Konversi RGB ke Gray Scale Konversi Gray Scale ke Biner Konversi Gray Scale ke m-bit Pengaturan Brightness Pengaturan Kontras Gray-scale Histogram Distribusi Kumulatif Histogram Equalization

3 Pixel dan Representasinya

4 Histogram Citra Citra Tabel frekuensi kemunculan setiap warna Histogram Citra 0,25 0,2 0,15 0,1 0,

5 Histogram Citra Image frequency Intensity 6 7

6 Operasi Pixel Operasi piksel adalah operasi pengolahan citra yang memetakan hubungan setiap piksel yang bergantung pada piksel itu sendiri.

7 Konversi RGB ke Gray Scale Setiap pixel mempunyai nilai red (r), green (g) dan blue (b) dengan nilai masing-masing Setiap pixel mempunyai nilai derajat keabuan x dengan nilai x r g 3 b x a r. r dimana: a g a. g a r a g b. b a b 1 1) Perataan ( quick and dirty ) 2) Metode pembobotan

8 Konversi RGB ke Gray Scale x a r. r dimana: a g a. g a r a g b. b a b 1 Beragam Metode Pembobotan = a r a g a b Sebutan Human Eye Correction Luma, ITU-R, BT BT.601

9 Konversi RGB ke Gray Scale 3. Desaturation Gray Max( R, G, B) Min( R, G, B) 2 4. Decomposition Gray Max( R, G, B) Gray Min( R, G, B) 5. Single color Channel Gray Gray Gray R G B

10 Konversi Gray Scale Ke Biner Setiap pixel mempunyai nilai derajat keabuan x dengan nilai Setiap pixel mempunyai nilai warna x bw dengan nilai 0 dan 1 x bw 1 0 jika x 128 jika x 128 x bw 1 0 jika jika x x x x

11 Pengaturan Brightness Proses pengaturan brightness adalah proses penambahan nilai derajat keabuan x dengan nilai perubahan brightness t brightness x x t brightness brightness t brightness bisa positif dan dan negatif 0 255

12 Pengaturan Brightness

13 Pengaturan Brightness Kode Matlab/Octave Hasil eksekusi

14 Pengaturan Contrast Proses pengaturan contrast adalah proses perkalian nilai derajat keabuan x dengan nilai perubahan contrast t contrast x x t contrast contrast 0 < t kontras < m, dengan m positif 0 255

15 Peregangan Contrast

16 Kombinasi Brightness+Contrast

17 Membalik/Negasi Citra

18 Pemetaan Non Linear

19 Gray-Scale Histogram Histogram di dalam gambar gray-scale menyatakan distribusi dari derajat keabuan (terang/gelap) pada suatu gambar. Dari histogram ini dapat dilihat apakah gambar tersebut lebih banyak warna gelap atau lebih banyak warna terang Teknik histogram ini dapat dikembangkan untuk memperbaiki kualitas gambar (image enhancement) dengan apa yang dinamakan dengan Histogram Equalization, suatu teknik untuk meratakan distribusi terang/gelap sehingga gambar kelihatan lebih jelas.

20 Gray-Scale Histogram Gambar ini didominasi warna terang, karena grafik di sebelah kanan terlihat lebih banyak. Gambar ini didominasi warna gelap, karena grafik di sebelah kiri terlihat lebih banyak.

21 Distribusi Kumulatif Distribusi kumulatif C(x) adalah nilai total histogram dari tingkat keabuan=0 sampai dengan tingkat keabuan=x, dan didefinisikan dengan: C( x) x w 0 H( w) Distribusi kumulatif ini dapat digunakan untuk menunjukkan perkembangan dari setiap step derajat keabuan. Pada distribusi kumulatif, gambar dikatakan baik bila mempunyai distribusi kumulatif yang pergerakannya hampir sama pada semua derajat keabuan.

22 Distribusi Kumulatif Perubahan yang tajam

23 Distribusi Kumulatif Gambar-gambar hasil photo mempunyai perubahan yang tidak terlalu tajam dan biasanya tidak lebih dari satu. Hal ini menunjukkan tingkat gradiasi yang halus pada gambar hasil photo. Gambar-gambar kartun mempunyai banyak perubahan yang tajam, hal ini menunjukkan tingkat gradiasi pada gambar kartun rendah (kasar).

24 Histogram Equalization Histogram Equalization adalah suatu proses untuk meratakan histogram agar derajat keabuan dari yang paling rendah (0) sampai dengan yang paling tinggi (255) mempunyai kemunculan yang rata. Dengan histogram equalization hasil gambar yang memiliki histogram yang tidak merata atau distribusi kumulatif yang banyak loncatan gradiasinya akan menjadi gambar yang lebih jelas karena derajat keabuannya tidak dominan gelap atau dominan terang. Proses histogram equalization ini menggunakan distribusi kumulatif, karena dalam proses ini dilkakukan perataan gradien dari distribusi kumulatifnya.

25 Formula Histogram Equalization Histogram Equalization dari suatu distribusi kumulatif C adalah: w c n x w. t. n y C w adalah nilai distribusi kumulatif pada derajat keabuan w t adalah nilai threshold derajat keabuan= 2 8 atau 256 n x dan n y adalah ukuran gambar.

26 Perhitungan Histogram Equalization Perhatikan histogram berikut: Distribusi Kumulatifnya C w

27 Perhitungan Histogram Equalization Distribusi Kumulatif: w Cw w-baru h 1 2 (2*12)/

28 Perhitungan Histogram Equalization w Cw w-baru h 1 2 (2*12)/

29 Histogram Equalization Pada Gambar Sebelum Equaliztion Setelah Equaliztion

30 Sebelum Equaliztion Setelah Equaliztion

31 Tugas Jika diketahui citra berukuran y=8 dan x=8 dengan nilai derajat keabuan (L) bernilai dari rentang 0,1,2,3,4,5, 6, 7 seperti gambar berikut. Gambarlah citra hasil konversi ke biner dengan nilai threshold 4 Gambarlah citra hasil perubahan ke brightness dengan nilai brightness 3 Gambarlah citra hasil perubahan ke contrast dengan nilai contrast 0.75 Gambarlah Histogram Citra Tersebut Hitung dan Gambarlah Histogram hasil ekualisasi