IMPLEMENTASI METODE PEREGANGAN KONTRAS (CONTRAST STRETCHING) UNTUK MEMPERBAIKI KUALITAS CITRA SKRIPSI DIANA FATMAWATI 041401065 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
IMPLEMENTASI METODE PEREGANGAN KONTRAS (CONTRAST STRETCHING) UNTUK MEMPERBAIKI KUALITAS CITRA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer DIANA FATMAWATI 041401065 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
PERSETUJUAN Judul : IMPLEMENTASI METODE PEREGANGAN KONTRAS (CONTRAST STRETCHING) UNTUK MEMPERBAIKI KUALITAS CITRA Kategori : SKRIPSI Nama : DIANA FATMAWATI Nomor Induk Mahasiswa : 041401065 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diusulkan di Medan, 2010 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Syahriol Sitorus,S.Si,MIT Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 197103101997031004 NIP. 195707011986011003 Diketahui/Disetujui oleh Departemen S-1 Ilmu Komputer FMIPA USU Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 195707011986011003
PERNYATAAN IMPLEMENTASI METODE PEREGANGAN KONTRAS (CONTRAST STRETCHING) UNTUK MEMPERBAIKI KUALITAS CITRA SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, Februari 2010 DIANA FATMAWATI 041401065
PENGHARGAAN Alhamdulillah Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT berkat rahmat dan ridhonya yang telah memberikan kesabaran, kesehatan, kemudahan dan segalanya kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Serta Shalawat beriring salam penulis haturkan kepada baginda Rasulullah SAW. Tugas akhir dengan judul Implementasi Metode Peregangan Kontras (Contrast Stretching) Untuk Memperbaiki Kualitas Citra ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat dalam menyelesaikan studi pada program Strata 1 pada program studi Ilmu Komputer, Medan. Dalam penulisan Tugas Akhir ini penulis telah banyak menerima bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan tulus kepada Bapak Prof Dr Muhammad Zarlis, selaku Ketua Departemen S-1 Ilmu Komputer sekaligus pembimbing dan Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, M.I.T yang telah banyak memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyempurnakan skripsi ini. Panduan ringkas, padat dan profesional telah diberikan kepada penulis agar dapat menyelesaikan skripsi ini. Bapak Partano dan Bapak Nasruddin selaku Pembanding, Dekan dan Pembantu dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, semua dosen serta karyawan/ ti di Departemen S1 Ilmu Komputer FMIPA USU. Yang tercinta, Ayahanda Suwarno HS. Putro dan Ibuku tersayang Siti Maryam yang telah memberikan dukungan, perhatian dan kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya semenjak penulis dilahirkan hingga menyelesaikan skripsi ini. Saudara - saudaraku yang tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan dan semangat yang tak henti- hentinya kepada penulis. Keluarga Besar Palek Prof. Sumadio HS. Putro dan Palek Nukman terima kasih atas bantuan yang tak ternilai harganya kepada penulis. Dan tak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada Megariani,Bang Yudi, Pak Ismail, Sari, serta rekan- rekan angkatan 04 yang telah banyak memberikan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Semoga Allah SWT membalasnya. Walaupun penulis telah berusaha semaksimal mungkin, namun penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari nilai kesempurnaan. Untuk itu penulis membuka diri atas kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan tugas akhir dan keberhasilan penulis dimasa yang akan datang. Akhirnya dengan kerendahan hati penulis mempersembahkan Tugas Akhir ini, semoga bermanfaat bagi kita semua, terima kasih. Semoga Allah selalu melimpahkan karunianya kepada kita semua. Amin Yaa Robbal Alamin.
ABSTRAK Suatu citra yang mempunyai kontras rendah dapat dihasilkan dari sumber citra dengan iluminasi rendah, atau karena adanya kesalahan setting pada saat pengambilan citra berlangsung, sehingga menghasilkan dynamic range citra tersebut. Dalam penelitian ini dijelaskan tentang metode contrast stretching untuk memperbaiki kualitas citra. Ide dasar dari adanya contrast stretching adalah meningkatkan dynamic range skala keabuan citra (gray scale). Pada skripsi ini, dalam melakukan suatu pemrosesan contrast stretching pada sebuah citra digital maka ditentukan terlebih dahulu nilai nilai pixelnya yakni nilai c1,c2,d1,d2 agar dapat membentuk sebuah fungsi transformasi contrast stretching. Bentuk fungsi tersebut dapat mempengaruhi hasil dari citra setelah diproses. Histogram citra dapat digunakan untuk meningkatkan kecerahan sebuah citra sehingga dapat membantu untuk perbaikan citra selanjutnya. Aplikasi ini dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Borland Delphi 7. Kata kunci : contrast stretching, citra digital, histogram citra
IMPLEMENTATION CONTRAST STRETCHING METHODE TO ENHANCE THE QUALITY OF THE IMAGE ABSTRACT An image which has low contrast can be resulted from the source of image with low illumination, or because of the mistake on the setting when the image taken resulted dynamic range of the image. Through this paper, it would be explained about the method of contrast stretching to enhance the quality of the image. The basic idea of the contrast stretching itself is to increase the dynamic range image gray scale. Through this paper, in the way of processing contrast stretching of the digital image we have to decide the range of the pixels, they are the range of c1,c2,d1,d2 in order to make function of a contrast stretching transformation. The shape of the function itself could infect the result of the image after processing. The histogram of an image can be used to increase the brightness from the image so that we can continue to other reparations to the image. This application made by using the language of the programming Borland Delphi 7. Keyword: contrast stretching, digital image, Histogram of an image
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv v vi vii x xi Bab I Pendahuluan 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 4 1.6 Metode Penelitian 4 1.7 Sistematika Penulisan 5 Bab II Landasan Teori 7 2.1 Pengertian Citra 7 2.1.1 Digitalisasi Citra 7 2.1.2 Pembentukan Citra Digital 10 2.1.3 Elemen Citra Digital 11 2.2 Format Berkas Bitmap 13 2.2.1 Struktur File Bitmap 21 2.2.2 Jenis Gambar Bitmap 22 2.2.3 Karakteristik Data Bitmap 23 2.3 Pixel (Picture Element) 24 2.4 Byte dan Bit 25 2.5 Perbaikan Kualitas Citra 26 2.5.1 Metode yang Bekerja pada Domain Spatial 27 2.5.2 Metode yang Bekerja pada Domain Frekuensi 27 2.6 Contrast Stretching (Peregangan Kontras) 28 2.7 Histogram Citra 30 2.7.1 Hubungan Histogram dengan Contrast stretching 32 2.8 Pemrograman Borland Delphi 7 33 2.8.1 Sekilas Borland Delphi 33
2.8.2 Tampilan Delphi Secara Umum 35 2.8.3 Delphi Object Pascal 35 Bab III Analisis dan Perancangan Sistem 36 3.1 Analisis Masalah 36 3.2 Penyelesaian Masalah 36 3.3 Model Analisis Perangkat Lunak 37 3.3.1 Kebutuhan Fungsional 37 3.4 Perancangan Sistem 38 3.4.1 Perancangan Antar Muka Pemakai 38 3.4.1.1 Tampilan Layar Utama 38 3.4.1.2 Tampilan Form Bentuk Fungsi Conrast Stretching 40 3.4.1.3 Tampilan Form Histogram 41 3.4.1.4 Tampilan Form Statistik Citra 41 3.4.2 Perancangan Prosedural 42 3.4.2.1 Algoritma dan Flowchart Contrast Stretching 42 Bab IV Implementasi Perangkat Lunak 45 4.1 Implementasi 45 4.2 Spesifikasi Sistem 45 4.2.1 Perangkat Keras 45 4.2.2 Perangkat Lunak 46 4.3 Tampilan Antarmuka 46 4.3.1 Tampilan Menu Utama 47 4.3.2 Tampilan Proses Contrast Stretching 48 4.3.3 Tampilan Histogram 49 4.3.4 Tampilan Statistik Citra 51 4.3.5 Tampilan Form About 52 4.4 Pengujian Perangkat Lunak 53 4.4.1 Hasil Pengujian Sistem 55 4.4.1.1 Pengujian terhadap Program Contrast Stretching 56 Bab V Penutup 61 5.1 Kesimpulan 61 5.2 Saran 61 Daftar Pustaka 63 Lampiran : Listing Program 65
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Skala Keabuan 9 Tabel 2.2 Format Berkas Bitmap 16 Tabel 2.3 Header berkas bitmap (panjang = 14 byte) 17 Tabel 2.4 Header bitmap versi lama dari Microsoft Windows (12 byte) 17 Tabel 2.5 Header bitmap versi baru dari Microsoft Windows (40 byte) 18 Tabel 2.6 Header bitmap versi baru dari IBM OS/2 (64 byte) 18 Tabel 2.7 Panjang informasi palet untuk setiap versi berkas bitmap 21 Tabel 3.1. Kebutuhan Fungsional 37 Tabel 4.1 Spesifikasi Perangkat Keras 46 Tabel 4.2 Tujuan Pengujian Aplikasi 55
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Pembentukan Citra Digital 11 Gambar 2.2 Format citra 8-bit (256 warna) 20 Gambar 2.3 Format Citra 24-bit (16,7 juta warna) 20 Gambar 2.4 Fungsi Transformasi Contrast Stretching 30 Gambar 2.5 Histogram dari berbagai jenis citra digital 31 Gambar 2.6 Contrast Stretching dan Histogram 32 Gambar 2.7 Tampilan Umum Delphi 35 Gambar 3.1 Tampilan Layar Utama Contrast Stretching 39 Gambar 3.2 Tampilan Form Bentuk Fungsi Contrast Stretching 40 Gambar 3.3 Tampilan form histogram 41 Gambar 3.4 Statistik Citra 42 Gambar 3.5 Flowchart Contrast Stretching 44 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama 48 Gambar 4.2 Penentuan nilai c1,c2,d1, dan d2 untuk contrast stretching 49 Gambar 4.3 Tampilan Histogram 50 Gambar 4.4 Tampilan Statistik Citra 52 Gambar 4.5 Tampilan Form About 52 Gambar 4.6 Gambar tampilan citra setelah dilakukannya proses contrast stretching 57 Gambar 4.7 Tampilan histogram 58 Gambar 4.8 Tampilan file citra tank.bmp setelah dilakukannya proses contrast stretching 59 Gambar 4.9 Tampilan histogram tank.bmp 59