MATERI KULIAH 1

Pengolahan citra

Pengolahan citra adalah pemrosesan citra khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik.

Pengertian Pengolahan Citra Digital

Istilah citra digital sangat populer pada masa kini. Banyak peralatan elektronik yang menghasilkan citra digital; misalnya scanner,  kamera digital, mikroskop digital, dan fingerprint reader (pembaca sidik jari).

Perangkat lunak untuk mengolah citra digital juga sangat populer digunakan oleh pengguna untuk mengolah foto atau untuk berbagai keperluan lain.

Sebagai contoh, Adobe Photoshop dan GIMP (GNU Image Manipulation Program) menyajikan berbagai fitur untuk memanipulasi citra digital.

Tujuan pengolahan citra

Umumnya operasi-operasi pada pengolahan citra diterapkan pada citra yang dimaksudkan untuk :

-          Elemen di dalam citra perlu dikelompokan, dicocokan atau diukur

-          Perbaikan atau memodifikasi citra perlu dilakukan untuk meningkatkan kualitas penampakan untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang terkandung di dalam citra

-          sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra lain

    Pengolahan citra

a.       Pengolahan citra merupakan pemprosesan citra khususnya dengan menggunakan komputer menjadi citre yang berkualitas lebih tinggi.

b.      Sebagai contoh, citra burung tampak agak gelap lalu dengan operasi pengolahan citra kontrasnya diperbaiki sehingga menjadi lebih terang dan tajam.

c.       Tujuan pengolahan citra ; umumnya operasi-operasi pada penglahan citra ditetapkan pada citra di maksudkan untuk (YAI89).

·         Elemen didalam citra perlu dikelompokan, dicocokan, atau diukur.

·         Perbaikan atau memodifikasi citra perlu dilakukan untuk meningkatkan kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang terkadang di dalam citra.

·         Sebagian citra perlu di golongkan dengan bagian citra yang lain.

d.      Didalam bidang komputer, sebenarnya ada tiga bidang studi yang berkaitan dengan data citra, namun ketiganya berbeda yaitu;

·         Grafik komputer

Grafik komputer bertujuan menghasilkan citra (lebih berat disebut atau picture) dengan primitif-primitif geometri seperti garis lingkarandan sebagainya.

·         Pengolahan citra

·         Pengenalan pola

3.      Pengolahan citra

a.       Bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra agar mudah di inteprestasikan oleh manusia atau mesin (komputer).

b.      Tehnik pengolahan mentransformasikan citra menjadi citra lain, jadi masukannya adalah citra dan keluarganya citra juga.

c.       Contoh pengolahan citra;

·         Perubahan kontras citra.

·         Citra lena.

4.      Pengenalan pola

a.       Merupakan pengelompokan data numerik dan sumbalik, termasuk citra secara otomatis oleh mesin.

b.      Tujuan pengenalan pola adalah untuk mengenal suatu objek di dalam citra.

c.       Kemampuan sistem visual manusia. Komputer menerima informasi data citra.

d.      Contoh pengenalan pola; interprestasi citra.

1.      Defenisi interprestasi citra

Merupakan pengolahan objek pada citra di dalam pengenalan objek yang tergambar pada citra ada 3 rangkaian kegiatan yang di perlukan yaitu;

·         Deteksi

Merupakan pengamatan atas adanya suatu objek.

·         Identifikasi

Merupakan upaya menerima objek yang telah di deteksi.

·         Analisis

Merupakan kumpulan keterangan lebih lanjut.

2.      Komputer vision dan hubungan dengan pengolahan dan interprestasi data citra.

·         Termonologi lain yang berkaitan erat dengan pengolahan citra adalah komputer vision atau machine vision.

·         Pada hakikatnya komputer vision mencoba meniru cara kerja sistem visual manusia.

·         Human vision sesungguhnya sangat kompleks.

3.      Proses didalam komputer vision dapat di bagi menjadi 3 aktivitas;

·         Memperoleh atau mengakusisi citra digital.

·         Melakukan tehnik komputerisasi untuk memproses atau memodifikasi data citra.

·         Menganalisis dan menginterprestasikan citra dan menggunakan hasil pemprosesan untuk tujuan tertentu, contohnya; memandu robot, mengontrol alat.

4.      Operasi pengenalan citra

·         Pergerakan citra.

Bertujuan menghitung bersama kuantitatif dari citra untuk menghasilkan deskripsinya.

·         Teknik pergerakan citra.

Menginteraksi ciri-ciri tertentu yang membantu dalam identifikasi objek proses segmentasi, kadang diperlukan untuk melokasikan objek yang di inginkan dari sekelilingnya. Contohnya; opersi pergerakan citra, pengolahan dan interprestasikan data citra.

Contoh alat untuk menghasilkan citra digital

Istilah pengolahan citra digital menyatakan “pemrosesan gambar berdimensi-dua melalui komputer digital” (Jain, 1989).

Menurut Efford (2000), pengolahan citra adalah istilah umum untuk berbagai teknik yang keberadaannya untuk memanipulasi dan memodifikasi citra dengan berbagai cara.

 Foto adalah contoh gambar berdimensi dua yang bisa diolah dengan mudah. Setiap foto dalam bentuk citra digital (misalnya berasal dari kamera digital) dapat diolah melalui perangkat-lunak tertentu.

•      istilah “citra digital” akan dinyatakan dengan “pengolahan citra” saja.

•      Citra analog. à Foto yang ditempelkan pada kartu mahasiswa adalah contoh citra analog. Agar foto tersebut bisa diproses oleh komputer maka harus didigitalkan melalui alat pemindai.

Aplikasi pengolahan citra makin meluas. Di dunia kedokteran, pengolahan citra mempunyai peran yang sangat besar. CT Scan (Computed Tomography Scan)

Tomografi  adalah proses untuk menghasilkan citra berdimensi dua dari potongan  objek berdimensi tiga dari sejumlah hasil pemindaian satu-dimensi. 

•      Pengolahan citra juga dapat dimanfaatkan, untuk kepentingan penentuan jenis tanaman hias melalui ciri-ciri citra daun.

•      sistem web dapat mencarikan informasi yang sesuai dengan citra tersebut. Gambar berikut memperlihatkan contoh hasil pencarian jenis tanaman hias.

Berbagai aplikasi pengolahan citra juga telah dilakukan di Indonesia.

•      Identifikasi sidik jari (Isnanto, dkk., 2007)

•      Pencarian database orang melalui foto orang (Aribowo, 2009)

•      Identifikasi kematangan buah tomat (Noor dan Hariadi, 2009)

•      Identifikasi penyakit Diabetes mellitus melalui citra kelopak mata (Rachmad, 2009)

•      Ekstraksi fitur motif batik (Mulaab, 2010)

•      Identifikasi telapak tangan (Putra dan Erdiawan, 2010)

Contoh pengolahan citra :

Representasi Citra Digital

Citra digital dibentuk oleh kumpulan kotak yang dinamakan piksel (pixel atau “picture element”).

Sistem koordinat yang dipakai untuk menyatakan citra digital ditunjukkan pada Gambar berikut.

Gambar Sistem koordinat citra berukuran M x N  (M baris dan N kolom)

Dalam hal ini, x menyatakan posisi kolom; y menyatakan posisi baris;

piksel pojok kiri-atas mempunyai koordinat (0, 0) dan piksel pada pojok kanan-bawah mempunyai koordinat (N-1, M-1).

•      Dengan menggunakan notasi MATLAB, citra dinyatakan dengan f(y, x)

•      Sebagai contoh, citra yang berukuran 12 x 12 yang  terdapat pada Gambar 2.2 (a) memiliki susunan data seperti terlihat pada Gambar 2.2(b).

•      Adapun Gambar 2.3 menunjukkan contoh penotasian f(y,x). Berdasarkan gambar tersebut maka:

•      f(2,1) bernilai 6

•      f(4,7) bernilai 237

•      Pada citra berskala keabuan, nilai seperti 6 atau 237 dinamakan sebagai intensitas.

Gambar Citra dan nilai penyusun piksel

Gambar Notasi piksel dalam citra

Kuantisasi Citra

Citra digital dibentuk melalui pendekatan yang dinamakan kuantisasi. Kuantisasi adalah prosedur yang dipakai untuk membuat suatu isyarat yang bersifat kontinu ke dalam bentuk diskret.

Untuk mempermudah pemahaman konsep ini, lihatlah Gambar (a) menyatakan isyarat analog menurut perjalanan waktu t, sedangkan Gambar (b) menyatakan isyarat diskret.

Pada isyarat digital, nilai intensitas citra dibuat diskret atau terkuantisasi dalam sejumlah nilai bulat. Gambar a) menunjukkan contoh citra biner  dua nilai intensitas berupa 0 (hitam) dan 1 (putih).

Selanjutnya, gambar tersebut ditumpangkan pada grid 8x8 seperti yang diperlihatkan pada Gambar (b).

Gambar Digitalisasi citra biner 8x8 piksel  untuk memperlihatkan bentuk piksel ideal.

Dengan demikian, citra digital akan lebih baik (lebih sesuai aslinya) apabila ukuran piksel diperkecil atau jumlah piksel diperbanyak.

Gambar Digitalisasi citra biner 8x8 piksel  untuk memperlihatkan bentuk piksel ideal

Image Processing

Image Processing Fields :

Computer Graphics

Image Processing

Pattern recognition/image interpretation