2 Pengolahan Citra Digital

CAPAIAN PEMBELAJARAN Memahami Citra Digital dalam hal : Definisi Aplikasi Pengolahan Citra Digital Prinsip Dasar Pengolahan Citra Digital Perhitungan Ukuran Citra Jenis Citra Konversi Ukuran Citra

Pengertian 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.

Contoh Perangkat Pemroses Citra Digital

Aplikasi Pengolahan Citra Pengenalan Pola Penginderaan Jarak Jauh Kartunisasi Gambar Nyata Efek Gambar

Aplikasi Pengolahan Citra CT (Computed Tomography) Scan CAT (Computerized Axial Tomography) Scan Penentuan jenis tanaman hias Identifikasi Sidik Jari Identifikasi Kematangan Buah dll

Prinsip Dasar Pengolahan Citra (1) Peningkatan Kecerahan dan Kontras

Prinsip Dasar Pengolahan Citra (2) Penghilangan Derau

Prinsip Dasar Pengolahan Citra (3) Pencarian Bentuk Objek & Penentuan Dimensi Objek

Representasi Citra Digital Citra digital dibentuk oleh kumpulan titik yang dinamakan piksel (pixel atau “picture element”). Setiap piksel digambarkan sebagai satu kotak kecil. Setiap piksel mempunyai koordinat posisi (y,x). x menyatakan posisi kolom dan y menyatakan posisi baris

Detil Citra dan Matriks Penyusun

Pencuplikan dan Kuantisasi TETANGGA-TETANGGA SEBUAH PIXEL Sebuah pixel p pada koordinat (x,y) mempunyai : → 4 buah tetangga horisontal dan vertikal yaitu : (x+1,y), (x-1,y), (x,y+1), (x, y-1) yang disebut dengan 4 tetangga p = N4(p). → 4 buah tetangga diagonal yaitu : (x+1, y+1), (x+1, y-1), (x-1, y-1), (x-1, y+1) dan dinyatakan dengan ND(p).

Pencuplikan dan Kuantisasi Jadi setiap pixel mempunyai 8 tetangga, kecuali pixel yang berada di tepi dimana jumlah serta jenis tetangganya tergantung pada posisi titik tersebut. Perhatian !!! Jarak tetangga horisontal dan vertikal sebesar 1 satuan Jarak tetangga diagonal sebesar 2 satuan

Pencuplikan dan Kuantisasi ■ ■ ■ ■ (x, y+1) (x-1, y+1) (x+1,y+1) ■ ■ ■ ■ ■ ■ (x-1,y) (x,y) (x+1,y) (x, y-1) (x-1, y-1) (x+1, y-1) 4 tetangga dari p 8 tetangga dari p Gambar 1.5. Tetangga-tetangga piksel

Pencuplikan dan Kuantisasi Pencuplikan suatu citra tidak harus memakai cara rectangular seperti di atas. Agar jarak antara 2 titik tetangga sebesar 1 satuan → pencuplikan hexagonal.

Pencuplikan dan Kuantisasi Untuk dapat direpresentasikan secara numerik, citra harus dijitalisasi baik terhadap ruang (koordinat x,y) maupun terhadap skala keabuannya f(x,y). → Dijitalisasi koordinat (x,y) → Sampling → Dijitalisasi skala keabuan f(x,y) → Kuantisasi derajad keabuan Citra kontinyu f(x,y) didekati dengan cuplikan-cuplikan yang seragam jaraknya dalam bentuk matrix N x N. Nilai elemen-elemen matrix menyatakan derajad keabuan citra. Posisi elemen-elemen tersebut (dalam baris dan kolom) menyatakan koordinat titik-titik (x,y) dari citra.

Pencuplikan dan Kuantisasi f(1,1) f(2,1) ............ f(N,1) f(1,2) f(2,2) ………..f(N,2) f(x,y)= . . . . . . f(1,N) f(2,N)………f(N,N) Untuk kemudahan : Jumlah pencuplikan pada baris (N) dan kolom (N) sebagai bilangan pangkat 2 dengan jarak antar cuplikan sama. Contoh : Jika n=8 bit, maka jumlah pencuplikan = 28=256, sehingga skala keabuan mulai dari 0 s.d 256-1  sistem bil. Spt ini disebut jenis bilangan integer tidak bertanda (unsign integer). N = 2n dengan n = bilangan bulat positif

Pencuplikan dan Kuantisasi Dengan alasan sama : skala keabuan [0, L] dibagi ke dalam G selang dengan panjang selang yang sama. G = 2m dengan m = bilangan bulat positif Penyimpanan sebuah citra dijital membutuhkan : b = N x N x m bit

Pencuplikan dan Kuantisasi (Lanjutan) Ilustrasi : Citra ukuran 512 x 512 pixel dengan 256 (= 28) derajad keabuan diperlukan jumlah bit sebanyak 512 x 512 x 8 bit = 2.048.000 bit. Makin tinggi nilai N dan M maka citra dijital yang dihasilkan semakin mendekati citra kontinyunya.

Pencuplikan dan Kuantisasi (Lanjutan) Efek pencuplikan dengan ukuran yang berbeda

Pencuplikan dan Kuantisasi (Lanjutan) Sebagai gambaran pula, diberikan citra Lena dengan level kuantisasi yang berbeda dibawah ini : a. Ukuran kuantisasi 256 level b.Ukuran kuantisasi 128 level

Ukuran File Citra (bits) Ukuran Citra Ukuran File Citra (bits) = Lebar x Tinggi x Nb x Nc Lebar = Lebar/Kolom Citra Tinggi = Tinggi/Baris Citra Nb = Jumlah Bit per pixel (bit/pixel) Nc = Jumlah Komponen Warna yang digunakan

Mengenal Jenis Citra Citra Berwarna (Nc=3) Tiga jenis citra yang umum digunakan dalam pemrosesan citra. Ketiga jenis citra tersebut yaitu citra berwarna, citra berskala keabuan, dan citra biner. Citra Berwarna (Nc=3) Citra berwarna, atau biasa dinamakan citra RGB, merupakan jenis citra yang menyajikan warna dalam bentuk komponen R (merah), G (hijau), dan B (biru). Setiap komponen warna menggunakan 8 bit (nilainya berkisar antara 0 sampai dengan 255). Dengan begitu kemungkinan warna yang bisa disajikan mencapai 255 x 255 x 255 atau 16.581.375 warna.

Citra Berwarna (Nc=3) Citra berwarna pun dibaca melalui imread. Contoh:  >> Kota = imread('C:\Image\innsbruckcity.png');  menggunakan size pada Kota:  >> size(Kota)  ans =  747 500 3  >>  Hasilnya menunjukkan bahwa Kota berupa larik berdimensi tiga, dengan dimensi ketiga berisi tiga buah nilai. Hal inilah yang membedakan dengan citra berskala keabuan.

Citra Berskala Keabuan (Nc=1) Citra jenis ini menangani gradasi warna hitam dan putih, yang menghasilkan efek warna abu-abu. Pada jenis ini, warna dinyatakan dengan intensitas. Intensitasnya berkisar antara 0 sampai dengan 255. Nilai 0 menyatakan hitam dan nilai 255 menyatakan putih.

Citra Biner (Nc=1, Nb=1) Citra biner adalah citra dengan setiap piksel hanya dinyatakan dengan sebuah nilai dari dua buah kemungkinan (yaitu nilai 0 dan 1). Nilai 0 menyatakan warna hitam dan nilai 1 menyatakan warna putih. Jenis ini banyak dipakai dalam pemrosesan citra, misalnya untuk kepentingan memperoleh tepi bentuk suatu objek. Contoh gambar memperlihatkan Bagian kiri menyatakan citra beraras keabuan, sedangkan bagian kanan adalah hasil konversi ke citra biner.

Perbedaan Jumlah Gradasi Intensitas ■ Empat contoh penggunaan Citra Berwarna ( RGB ) ditunjukan dengan tabel 2 ■ Lima contoh untuk citra beraras keabuan ditunjukan dengan tabel 1

Konversi Bit – Byte 1 byte = 8 bits 1 Mbyte = …….. Kbyte 1 kilobyte (K / Kb) = 2^10 bytes = 1,024 bytes 1 megabyte (M / MB) = 2^20 bytes = 1,048,576 bytes 1 gigabyte (G / GB) = 2^30 bytes = 1,073,741,824 bytes 1 terabyte (T / TB) = 2^40 bytes = 1,099,511,627,776 bytes 1 petabyte (P / PB) = 2^50 bytes = 1,125,899,906,842,624 bytes 1 exabyte (E / EB) = 2^60 bytes = 1,152,921,504,606,846,976 bytes 1 Mbyte = …….. Kbyte 1 Gbyte = ……… Mbyte = …………. Kbyte