BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Citra adalah suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra dapat dikelompokkan menjadi citra tampak dan citra tak tampak. Banyak contoh citra tampak dalam kehidupan sehari-hari seperti foto keluarga, citra anak, semua citra yang nampak di layar monitor dan televisi, serta hologram (citra optis). Sedangkan citra tak nampak misalnya data citra yang tersimpan dalam sebuah file (citra digital), dimana citra jenis ini dapat direpresentasikan menjadi sebuah fungsi matematis yang dapat diolah. Fungsi ini biasanya merupakan suatu kumpulan nilai piksel dalam bentuk matriks (baris dan kolom). Di antara jenis-jenis citra tersebut, hanya citra digital yang dapat diolah menggunakan komputer. Grafika komputer merupakan salah satu topik dalam bidang komputer yang tentunya tidak lepas dari pengolahan citra secara digital. Pengolahan citra secara digital adalah pemrosesan citra dengan menggunakan komputer sehingga menghasilkan citra baru, termasuk di dalamnya adalah perbaikan citra dan peningkatan kualitas citra ataupun diolah sesuai dengan keinginan. Citra dapat dipresentasikan secara visual dengan 2 dimensi (2D) atau 3 dimensi (3D). Model objek 3D dapat dibentuk dari beberapa citra 2 dimensi berurutan yang dihasilkan oleh beberapa buah kamera dari sudut pandang yang berbeda. Pembentukan rekonstruksi objek 3D yang dilakukan dengan menggunakan urutan citra tersebut akan membutuhkan waktu penyelesaian yang relatif lama, karena harus memproses beberapa citra masukan. Maka untuk mempersingkat waktu komputasi, proses rekonstruksi objek 3D ini, akan dilakukan dengan hanya menggunakan sebuah citra. Dalam hal ini akan dibahas pengembangan suatu metode ekstraksi terhadap titik-titik kontrol yang akan mempresentasikan model 3D dari suatu objek. Dalam model 3D, titik-titik kontrol yang direpresentasikan berupa 1
koordinat. Metode yang diterapkan untuk melakukan proses rekonstruksi objek 3D tersebut terdiri atas dua tahapan pemrosesan, dimana menghasilkan sebuah citra hasil rekonstruksi beserta informasi tambahan berupa titik-titik kontrol objek 3D. Model objek 3D yang parameter-parameternya akan diekstraksi dibatasi pada model yang terdiri dari garis-garis yang saling tegak lurus (orthogonal). Dengan kata lain, objek-objek yang akan direkonstruksi model 3D-nya adalah objek-objek yang mempunyai bentuk persegi atau yang di persegi kan seperti kubus dan balok. Untuk merepresentasikan model 3D ini membutuhkan titik kontrol berupa koordinat 3 dimensi, namun karena keterbatasan informasi tambahan untuk memproyeksikan koordinat tersebut, maka hasil rekonstruksi citra 3D hanya akan direpresentasikan dengan titik kontrol berupa koordinat 2 dimensi saja. Masalah utama dalam pembentukan model ini dijumpai di dalam proses pendeteksian garis-garis lurus yang merepresentasikan bentuk objek pada citra yang ditangkap oleh kamera. Dalam pendeteksian ini juga dilakukan pengelompokan garis-garis lurus sesuai dengan arah garis tersebut. Garis-garis lurus yang berhasil dideteksi dan dikelompokkan ini akan diambil parameterparameternya, lalu kemudian diolah dengan menggunakan metode regresi linear. Maka setelah itu akan di dapat persamaan-persamaan garis. Dan dengan persamaan-persamaan garis itu akan dihasilkan suatu koordinat titik potong antar garis dalam 2D dari objek 3D tersebut. 1.2. Perumusan Masalah Melalui pembuatan rekonstruksi objek Orthogonal 3D dari citra 2D dengan menggunakan metode regresi linier dan Robinson Compass Mask ini, maka seorang user dapat memberikan sebuah masukan (input) berupa citra berwarna 2D yang berisi model objek Orthogonal 3D dalam bentuk format *.bmp. Orthogonal adalah suatu objek yang parameter-parameternya dibatasi pada model yang terdiri dari garis-garis lurus yang saling tegak lurus, seperti balok dan kubus. 2
Tahap yang dilakukan selanjutnya adalah dengan pembentukan model objek orthogonal 3D ke dalam garis-garis lurus. Masalah ini dapat diselesaikan dengan melakukan proses pendeteksian garis-garis lurus yang merepresentasikan bentuk objek pada citra yang ditangkap. Kemudian garis-garis lurus yang berhasil dideteksi ini diolah untuk mendapatkan persamaan-persamaan garis dan titik potong antar garis sehingga pada hasil akhir akan membentuk kembali objek orthogonal 3D (dalam model wireframe), dengan batasan bahwa sistem rekonstruksi yang dikembangkan ini tidak menemukan sebuah titik potong yang berada di sisi bagian belakang objek. 1.3. Batasan Masalah Implementasi dari Rekonstruksi Objek Orthogonal 3D dari citra 2D dengan menggunakan metode regresi linier dan Robinson Compass Mask ini dapat menampilkan suatu citra yang dipilih oleh user, memberikan menu pengeditan terhadap citra masukkan seperti melakukan rotasi 90 0, dapat melakukan proses dimana user berada pada kondisi tahapan awal sebelum dilakukan proses oleh user, dapat melakukan proses penyimpanan citra yang telah diedit atau citra hasil proses dengan tipe file format yang sama atau dengan tipe file format yang berbeda, citra hasil proses dapat di cetak, melakukan proses terhadap citra masukan yang tidak memiliki informasi menjadi citra yang memiliki informasi tambahan yang ditampung dalam tabel deksripsi citra, dan memiliki panduan dalam menggunakan aplikasi. 1.4. Metodologi Metodologi yang dipakai terdiri dari beberapa tahap, yaitu : a. Melakukan konsultasi secara langsung dengan staf pengajar. b. Pencarian informasi yang dibutuhkan yang kemudian akan ditampilkan di dalam suatu aplikasi. c. Studi pustaka berdasarkan kebutuhan sistem yang akan dibuat. d. Perancangan sistem. e. Pembuatan dan evaluasi sistem. 3
1.5. Tujuan Penelitian Tugas akhir konsentrasi merupakan salah satu mata kuliah wajib yang harus diambil oleh mahasiswa teknik informatika sebagai syarat kelulusan sarjana strata satu. Melalui penelitian tugas akhir ini mahasiswa diharapkan dapat memahami permasalahan yang diberikan dan memecahkan masalah tersebut dalam bentuk bahasa pemrograman, dapat mengimplementasikan teori yang ke dalam suatu karya ilmiah yang memiliki bobot akademis dan dapat dipertanggungjawabkan. Implementasi rekonstruksi objek Orthogonal 3D dari citra 2D dengan menggunakan metode regresi linier dan Robinson Compass Mask diharapkan dapat berguna dalam memberikan kemudahan bagi para pengguna yang ingin mempelajari tentang pengolahan citra digital. 1.6. Spesifikasi Program Tugas akhir ini dibuat pada komputer dengan spesifikasi : Hardware : - Prosesor AMD Duron 1,0 GB, - RAM 256 MB, - VGA 128 MB, - Hard Disk 20 GB Maxtor - Monitor Samsung 563N 1024 x 768, - Printer Canon BJC 1000SP. Software : - Borland Delphi 6 1.7. Sistematika Penulisan Agar memudahkan dalam memahami laporan ini, penulis membagi pembahasan kedalam empat bab. Penjelasan masing-masing bab sebagai berikut : Bab pertama, merupakan bab pendahuluan, berisi latar belakang masalah yang ada dalam pengolahan citra digital dan implementasinya, perumusan masalah, batasan masalah yang akan ditangani oleh sistem, metodologi, tujuan 4
pembuatan proyek, spesifikasi program dan sistematika penulisan yang berisi pembagian dan penjelasan bab-bab dalam laporan. Bab kedua berisi landasan teori yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir serta gambaran umum objek. Bab ketiga, berisi perancangan sistem yang berisi daftar kebutuhan proyek yang berisi apa saja yang diinginkan atau diharapkan dari pemakai atau pemesan (dalam hal ini adalah dosen). Profil pemakai yang berisi siapa saja yang akan menggunakan hasil dari proyek tersebut, analisa kebutuhan yang berisi kebutuhan isi dan kebutuhan teknis, diagram alir data yang menggambarkan proses aliran data, contoh-contoh tampilan input / output dari sistem beserta penjelasannya. Bab keempat, merupakan bab implementasi dan analisis sistem yang berisi tentang hasil kerja, penejelasan mengenai interface, cara penyelesaian dan kemampuan sistem. Bab kelima, merupakan bab penutup, berisi tentang kesimpulan dan saran mengenai bagaimana hasil pengerjaan proyek ini dan bagaimana untuk pemeliharaan dan pengembangan sistem. 5