KONSEP DASAR PENGOLAHAN CITRA II

Transkripsi

1 KONSEP DASAR PENGOLAHAN CITRA II Rizky Nugraha Program studi Teknik Informatika, Universitas BSI Bandung. nugraharizky9@gmail.com Abstrak Pengolahan citra digital (Digital Image Processing) adalah sebuah disiplin ilmu yang mempelajari tentang teknik-teknik mengolah citra. Citra yang dimaksud pada penelitian ini adalah gambar statis yang berasal sensor vision berupa webcam. Secara matematis, citra merupakan fungsi kontinyu dengan intensitas cahaya pada bidang dua dimensi. Agar dapat diolah dengan komputer digital, maka suatu citra harus dipresentasikan secara numerik dengan nilai-nilai diskrit. Sebuah citra digital dapat diwakili oleh sebuah matriks dua dimensi f(x,y) yang terdiri dari M kolom dan N baris. Pada pengolahan warna gambar, ada bermacam-macam model salah satunya adalah model rgb atau normalisai RGB. Model pengolahan ini merupakan pengolahan warna dengan menghitung prosentase warna RGB dalam sebuah citra. Dengan menggunakan model ini, sebuah obyek dengan warna tertentu dapat dideteksi dan terbebas dari pengaruh perubahan intensitas cahaya dari luar. Kelemahan dari pengolahan warna model ini adalah tidak dapat membedakan warna hitam dan putih, karena memiliki prosentase nilai RGB yang sama yaitu 33%. Guna melihat pengaruh pendeteksian obyek terhadap perubahan intensitas cahaya maka nilai brightness diubah-ubah. Berdasarkan hasil tersebut pada saat nilai brightness antara 1 80 obyek target yang diinginkan masih dapat dideteksi.

2 Pendahuluan Definisi Image : the impression, the feeling, the conception which the public has of company, a concioussly created impression of an object, person or organization.(bill Canton) Menurut Katz Citra adalah cara bagaimana pihak ain memandang sebah perusahaan, seseorang, suatu komite atau suatu aktivitas. Menurut Jalaluddin Rahmat : citra adalah gambaran subjektif mengenai realitas, yang dapat membantu seseorang dalam menyesuaikan diri dengan realitas kongkret dalam pengalaman seseorang Citra adalah hasil gabungan dari semua kesan yang didapat dari pesan (simbol) yang diproduksi secara konsisten oleh perusahaan/organisasi, baik itu dengan cara melihat nama, mengamati perilaku atau membaca suatu aktivitas atau melihat bukti material lainnya.[2]

3 OPERASI-OPERASI DASAR PENGOLAHAN CITRA DIGITAL Menurut Kamus Webster Citra (image) adalah suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra adalah suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra dapat dikelompokan menjadi citra tampak(foto, lukisan dll) dan citra tak tampak(citra). Diantara jenis-jenis citra tersebut, hanya citra yang dapat diolah menggunakan komputer. Setiap citra mempunyai beberapa karakteristik, antara lain ukuran citra, resolusi, dan format nilainya. Umumnya citra berbentuk persegi panjang yang memiliki lebar dan tinggi tertentu. Gambar 1 Citra ke dalam bentuk piksel.

4 Ukuran ini biasanya dinyatakan dalam banyaknya titik atau piksel, sehingga ukuran citra selalu bernilai bulat. Ukuran citra dapat juga dinyatakan secara fisik dalam satuan panjang. Dalam hal ini tentu saja harus ada hubungan antara ukuran titik penyusunan citra dengan satuan panjang. Hal tersebut dinyatakan dengan resolusi yang merupakan ukuran banyaknya titik untuk setiap satuan panjang. Biasanya satuan yang digunakan adalah dpi. Makin besar resolusi makin banyak titik yang terkandung dalam citra dengan ukuran fisik yang sama, sehingga hal ini memberikan efek pemampatan citra menjadi semakin halus. Citra dapat dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu : 1. Citra tampak Contoh : Optik berupa foto, Analog, sinyal video seperti gambar pada monitor televisi. 2. Citra tak tampak. Contoh: data gambar dalam file(citra digital) dan citra yang direpresentasikan menjadi fungsi matematik. Gambar 1.2 Pengelompokan jenis-jenis citra Untuk dapat dilihat mata manusia, citra tak tampak ini harus diubah menjadi citra tampak, misalnya dengan menampilkannya di monitor, dicetak di atas kertas dsb. Dalam bidang computer vision, secara umum proses yang terjadi seperti terlihat di atas. Suatu citra digital melalui pengolahan citra digital (image processing) menghasilkan citra digital yang baru, termasuk di dalamnya adalah perbaikan citra (image restoration) dan peningkatan kualitas citra (image enhancement). Sedangkan analisis citra digital (image analysis) menghasilkan suatu keputusan atau suatu data, termasuk di dalamnya adalah pengenalan pola (pattern recognition).

5 Proses Terjadinya Citra Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata pada manusia, kamera, pemindai (scanner), dan sebagainya, sehingga bayangan objek yang disebut citra tersebut terekam. Gambar 1.3 Formasi citra

6 Citra digital direpresentasikan dengan matriks. Operasi pada citra digital pada dasarnya adalah memanipulasi elemen-elemen matriks. Elemen matriks yang dimanipulasi dapat berupa elemen tunggal (sebuah pixel), sekumpulan elemen yang berdekatan, atau keseluruhan elemen matriks. Di dalam sub bab ini akan diuraikan operasi-operasi dasar pada pengolahan citra digital. A. OPERASI KOMPUTASI Operasi-operasi yang dilakukan pada pengolahan citra dapat dikelompokkan ke dalam empat aras (level) komputasi, yaitu operasi titik, operasi lokal, operasi global, dan operasi objek. 1. Operasi Titik Operasi pada aras titik hanya dilakukan pada pixel tunggal di dalam citra. Operasi titik dikenal juga dengan nama operasi pointwise. Operasi ini terdiri dari pengaksesan pixel pada lokasi yang diberikan, memodifikasinya dengan operasi operasi lanjar (linear) atau nirlanjar (nonlinear), dan menempatkan nilai pixel baru pada lokasi yang bersesuaian di dalam citra yang baru. Operasi ini diulangi untuk keseluruhan pixel di dalam citra. Secara matematis, operasi pada aras titik dinyatakan sebagai (Gambar 1.4): fb(x, y) = Otitik{fA(x, y)} (2.4) Dalam hal ini fa dan fb masing-masing adalah citra masukan dan citra keluaran, O titik dapat berupa operasi lanjar (linear) atau nirlanjar (nonlinear). Yang dimaksud dengan operasi lanjar adalah operasi yang dapat dinyatakan secara matematis sebagai persamaan lanjar, kebalikannya adalah persamaan nirlanjar. Gambar 2.4 Operasi aras titik pada citra digital.

7 Operasi titik dapat diklasifikasikan menjadi 3: Berdasarkan intensitas Berdasarkan geometri Atau gabungan keduanya 2. Operasi Lokal Operasi lokal, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya dipengaruhi oleh piksel tersebut dan piksel lainnya dalam suatu daerah tertentu. Salah satu contoh dari operasi berbasis area adalah operasi ketetanggaan yang nilai keluaran dari operasi tersebut ditentukan oleh nilai piksel-piksel yang memiliki hubungan ketetanggaan dengan piksel yang sedang diolah. 3. Operasi Global Operasi global, yaitu operasi yang dilakukan tehadap setiap piksel pada citra yang keluarannya ditentukan oleh keseluruhan piksel yang membentuk citra. 4. Operasi Obyek Hanya dilakukan pada obyek tertentu di dalam citra. Tujuannya untuk mengenali obyekobyek, berdasarkan rata-rata intensitas, ukuran, bentuk, dan karakteristik lain. B. OPERASI ARITMETIKA Operasi aritmetika terbagi menjadi empat jenis operasi yaitu penjumlahan, pengurangan, penjumlahan dengan skalar, pengurangan dengan skalar, perkalian, dan pembagian. a. Penjumlahan dua buah citra, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) + B(x, y) b. Pengurangan dua buah citra, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) B(x, y) c. Penjumlahan citra dengan skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) + c d. Pengurangan citra dengan skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) c e. Perkalian, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) B(x, y) f. Perkalian citra dengan skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y). c g. Pembagian citra dengan skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y) / c

8 C. OPERASI BOOLEAN PADA CITRA Operasi boolean pada citra terbagi menjadi tiga, yaitu: a. C(x, y) = A(x, y) and B(x, y) b. C(x, y) = A(x, y) or B(x, y) c. C(x, y) = not A(x, y) Operasi not dapat digunakan untuk menentukan komplemen dari citra, misalnya: D. OPERASI GEOMETRI PADA CITRA Pada operasi geometri mengakibatkan perubahan koordinat pixel sedangkan nilai intensitasnya tetap sama.yang termasuk ke dalam operasi geometri yaitu translasi, pencerminan (flipping), rotasi/pemutaran (rotating), pemotongan (cropping), penskalaan (scaling/zooming). a. Translasi Translasi yaitu pergeseran sehingga terjadi perubahan koordinat. Rumus translasi sebagai berikut: x = x + m y = y + n Keterangan: m=besar pergeseran dalam arah x n =besar pergeseran dalam arah y maka didapat, B(x,y)=A(x+m,y+n) dengan A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil translasi. b. Pencerminan (flipping) Flipping terbagi menjadi tiga jenis, yaitu: - Horizontal: pencerminan terhadap sumbu y B(x,y)=A(N-x,y) - Vertikal: pencerminan terhadap sumbu x B(x,y) = A(x,M-y) - Titik asal

9 B(x,y)=A(N-x, M-y) dengan N sebagai jumlah kolom citra dan M sebagai jumlah baris citra. c. Rotasi/pemutaran (rotating) Rumus untuk operasi rotasi pada citradengan asumsi өberlawanan arah jarum jam, yaitu: x =x cos(ө) y sin(ө) y =x sin(ө) + y cos(ө) maka didapat, A(x,y)=B(x cos(ө) y sin(ө), x sin(ө) + y cos(ө)) dengan A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil rotasi. d. Pemotongan (cropping) Cropping memiliki rumus sebagai berikut, x = x xl untuk x = xl sampai xr y = y yt untuk y = yt sampai yb (xl,yt) dan (xr,yb) adalah koordinat titik pojok kiri atas dan pojok kanan bawah citra yang akan di-crop.ukuran citra menjadi : w = xr xl h = yb YT e. Penskalaan (scaling/zooming) Rumus penskalaan citra: x =sx.x y =sy.y sx dan sy adalah faktor penyekalaan, masing-masing dalam arahx dan y. Maka didapat: B(x,y )=B(sx.x, sy.y)=a(x,y)dengan A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil penskalaan.

10 Daftar Pustaka D Riana - Jurnal Pilar Nusa Mandiri, Analisa Fitur Tekstur Nukleus Dan Deteksi Sitoplasma Pada Citra PAP SMEAR Oktaviani, Rika Operasi Operasi Dasar Pengolahan Citra Digital. Ilmu Komputer Sangian, Hesky Pengolahan Citra. Manado