Pendahuluan Pengantar Pengolahan Citra Bertalya Universitas Gunadarma, 2005
Definisi Citra Citra (Image) adalah gambar pada bidang dua dimensi. Secara matematis, citra merupakan fungsi terus menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang dua dimensi. Ada 3 sifat keluaran citra dari sistem perekaman data 1. Optik berupa foto 2. Analog berupa sinyal video, seperti gambar pada monitor televisi 3. Digital yg dapat disimpan pada pita magnetik Dua jenis citra 1. Citra diam (still image) Citra tunggal yg tidak bergerak Contoh. Citra Lena asli 2. Citra bergerak (moving images) Rangkaian citra diam yg ditampilkan secara sekuensial. Pendahuluan, Berta @ 2005 2
Tiga Bidang Berkaitan dengan Citra 1950 Image Processing Image 1970 Computer Graphics 1970 Computer Vision 1960 Pattern Recognition Artificial Intelligence Description (Pavlidis, 1986) Pendahuluan, Berta @ 2005 3
Bidang Studi Pengolahan Citra (Image Processing) Pengolahan citra bertujuan memperbaiki kwalitas gambar agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau mesin komputer, dilihat dari aspek radiometrik (peningkatan kontras, transformasi warna, restorasi citra) dan dari aspek geometrik (rotasi, translasi, skala, transformasi geometrik); melakukan proses penarikan informasi atau deskripsi obyek atau pengenalan obyek yang terkandung pada citra; melakukan kompresi atau reduksi data untuk tujuan penyimpanan data, transmisi data, dan waktu proses data. citra pengolahan citra citra Pendahuluan, Berta @ 2005 4
Bidang Studi Grafik Komputer (Computer Graphics) merupakan proses untuk menciptakan suatu gambar berdasarkan deskripsi obyek maupun latar belakang yang terkandung pada gambar tersebut; merupakan teknik untuk membuat gambar obyek sesuai dengan obyek tersebut di alam nyata (realism). Citra/gambar yg dihasilkan menggunakan primitif2 geometri seperti garis, lingkaran dsb. Contoh: koordinat titik, pjg, garis deskripsi Grafik citra komputer Pendahuluan, Berta @ 2005 5
Bidang Studi Visi Komputer (Computer Vision) merupakan proses menyusun deskripsi tentang obyek yang terkandung pada suatu gambar atau mengenali obyek yang ada pada gambar; Pengenalan Pola (Pattern Recognition): Speech Recognition; Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence): Speech Understanding. citra proses deskripsi objek pengenalan Terdiri dari teknik2 untuk mengestimasi ciri-ciri objek dl citra, pengukuran citra yg berkaitan dengan geometri objek dan menginterpretasi informasi geometri tersebut. Tiga aktifitas yg dilakukan : 1. memperoleh atau mengakuisisi citra digital 2. melakukan teknik komputasi untuk memproses atau memodifikasi citra 3. menganalisa dan menginterpretasi citra dan menggunakan hasil pemrosesan untuk tujuan ttt, mis. Memandu robot, memantau proses manufaktur, dsb Pendahuluan, Berta @ 2005 6
Peralatan Pengolahan Citra 1. Sistem Akuisisi Citra (Image Acquisition System) yg diperlukan untuk mendapatkan citra, terdiri dari sensor (mengubah gelombang elektro- magnetik menjadi sinyal listrik) dan pendijitasi (digitizer) dimana mengubah sinyal listrik analog menjadi sinyal digital. Contohnya kamera dan scanner. 2. Pentayang berupa monitor TV untuk menampilkan citra pada layar kaca Pencetak untuk mendapatkan hasil dalam bentuk cetakan seperti foto, transparansi atau slide. 3. Pengolahan dalam bentuk algoritma. 4. Penyimpanan citra dibedakan 3 jenis: a. untuk jangka pendek berupa card, b. untuk tempat terpasang berbentuk disket magnetik, c. untuk arsip berupa pita magnetik dan disket optis. 5. Komunikasi untuk pengiriman maupun penerimaan citra. Contoh dengan satelit. Pendahuluan, Berta @ 2005 7
Contoh Komputer Grafik (Hearn and Baker, 1986) Pendahuluan, Berta @ 2005 8
Contoh Pengolahan Citra (JPL, 1972) Pendahuluan, Berta @ 2005 9
Contoh Visi Komputer Garage Bushes Grass House Sky Tree1 Tree2 Roof Side Roof Side1 Side2 (Ballard, 1992) Pendahuluan, Berta @ 2005 10
Operasi-operasi Pengolahan Citra 1. Perbaikan kualitas citra (image enhancement) dengan memanipulasi parameter2 citra. Contohnya : - perbaikan kontras gelap/terang - penajaman (sharpening) - perbaikan tepian objek (edge enhancement) - pemberian warna semu (pseudocoloring) - penapisan derau (noise filtering) 2. Pemugaran Citra (image restoration) untuk menghilangkan/meminimumkan cacat pada citra. Contohnya : - penghilangan kesamaran (deblurring) - penghilangan derau (noise) 3. Pemampatan citra (image compression) dari memori besar ke memori kecil dengan metode JPEG. Contohnya, citra boat.bmp (258 KB) dimampatkan menjadi citra boat.jpg (49 KB). Pendahuluan, Berta @ 2005 11
Operasi-operasi Pengolahan Citra (Lanjutan) 4. Segmentasi Citra (image segmentation) bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan kriteria tertentu. 5. Pengorakan Citra (image analysis) bertujuan menghitung besaran kuantitatif dari citra untuk menghasilkan deskripsinya. Tekniknya dengan mengekstraksi ciri2 tertentu yg membantu dalam identifikasi objek. Kadangkala dengan proses segmentasi. Contoh : - pendeteksian tepi objek (edge detection) - ekstraksi batas (boundary) - representasi daerah (region) 6. Rekonstruksi citra (image reconstruction) bertujuan membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Misalnya beberapa foto rontgen dengan sinar X digunakan untuk membentuk ulang gambar organ tubuh. Pendahuluan, Berta @ 2005 12
Aplikasi Pengolahan Citra 1. Bidang perdagangan - pembacaan kode batang (bar code) yg tertera pada barang - mengenali huruf/angka pada formulir secara otomatis 2. Bidang militer - mengenali sasaran peluru kendali memalui sensor visual\ - mengidentifikasi jenis pesawat musuh 3. Bidang kedokteran - pengolahan citra sinar X untuk mammografi (deteksi kanker payudara) - NMR (Nuclear Magnetic Resonance) - mendeteksi kelainan tubuh dari foto sinar X - rekonstruksi foto janin hasil USG 4. Pendahuluan, Berta @ 2005 13
Pendahuluan, Berta @ 2005 14
Pendahuluan, Berta @ 2005 15
Pendahuluan, Berta @ 2005 16