IMPLEMENTASI PERBAIKAN CITRA METODE CONTRAST STRETCHING PADA KAMERA CMUCAM3 DAN HISTOGRAM EQUALIZATION PADA GROUND STATION UNTUK KOMURINDO 2012 Oleh: Dede choerudin 1.31.08.017

LATAR BELAKANG Kebutuhan penginderaan Penginderaan jarak jauh KOMURINDO untuk analisa Kualitas citra rendah Oleh karena itu dibutuhkan perbaikan citra untuk kemudahan analisa Seperti yang kita ketahui kebutuhan teknologi di zaman sekarang semakin meningkat, demikian pula dengan teknologi penginderaan untuk menganalisa, dibidang kedokteran teknologi penginderaan digunakan untuk mendeteksi dan menganalisa penyakit2, dibidang militer untuk mendeteksi suhu tubuh dan menganalisa pergerakan2 dalam kegelapan, lain halnya dibidang meteorologi yang mengharuskan melakukan penginderaan jarak jauh untuk mendeteksi keadaan alam maupun cuaca untuk kemudian dianalisa lebih lanjut (ramalan cuaca), hal inilah yang menginspirasi tema KOMURINDO 2012 dimana roket meluncur untuk mengambil data dinamika roket kemudian pada ketinggian 600m akan berseparasi dan mengambil gambar dengan format tertentu, Dimana Format tersebut adalah Skala keabuan 200x200 Pengiriman <60detik dengan pengiriman waktu nyata namun dalam pengambilan gambar jarak jauh dan tidak tahu keadaan objek gambar, terkadang gambar yang diterima tidak sesuai dengan yang diharapkan (kualitas rendah), oleh karena itu dibutuhkan perbaikan citra untuk kemudahan analisa.

IDENTIFIKASI MASALAH Modul kamera berwarna Terdapat data cacat dan kurangnya pencahayaan Resolusi kamera 352x288, dibutuhkan 200x200 Pengiriman data kurang dari 60 detik (KOMURINDO) Penampilan data waktu nyata

RUMUSAN MASALAH Mendapat citra berskala keabuan dengan kualitas baik? Perbaikan citra pada kamera (contrast stretching) dengan range intensitas yang diinginkan? (KOMURINDO 0-254) Pengiriman data citra 200x200 kurang dari 60detik? Penampilan data hasil perbaikan citra (HistEq) secara realtime?

TUJUAN Membuat citra berskala keabuan dengan kualitas baik Perbaikan citra dengan range intensitas yang diinginkan (0-254) Mengirimkan data citra kurang dari 60detik sesuai dengan format kirim KOMURINDO Merancang software GS yang dapat memperbaiki (HistEq) dan menampilkan secara realtime

BATASAN MASALAH Perangkat transmisi data YS-1020UB (half duplex), kanal 2, 430MHz Perbaikan contrast stretching dengan range 0-254 (255 nilai yang digunakan untuk kode) Software berbasis grafis (LabVIEW 2011) Kamera menggunakan modul CMUCam3 (include level konverter dan mikrokontroler)

CITRA DAN PEREGANGAN KONTRAS Dalam citra, dikenal istilah2 kontras seperti Kontras bagus dimana citra terlihat pas tingkat kecerahannya, tidak ada nilai keabuan yang mendominasi, histogram relatif seragam Kontras tinggi dimana citra terlihat sangat jelas perbedaan kontras dalam satu citranya, dapat diketahui pada histogram memiliki 2 puncak bertumpuk, kanan dan kiri (contoh langit sangat cerah dengan latar depan gelap / siluet) Kontras rendah dimana citra terlihat terlalu gelap atau terlalu terang, hal ini dapat diketahui pada hitogram yang bertumpuk di kiri atau di kanan, Hal ini terkadang yang menyulitkan dalam menganalisa citra, citra dengan kontras jenis ini dapat diperbaiki dengan metode kontras stretching

Ilustrasi contrast stretching (4) 25 30 40 45 50 35 55 65 85 90 100 Min =25 Max= 100 17 51 68 85 34 102 135 203 220 254 Min =0 Max= 254

CITRA DAN HISTOGRAM EQUALIZATION

Ilustrasi Histogram Equalization 25 30 40 45 50 35 55 65 85 90 100 Min =25 Max= 100 10 30 61 102 132 41 152 193 224 244 254 Min = 10 Max= 254 (10)

PERBANDINGAN

PENGGABUNGAN

FILTER-FILTER Median Average

MODUL KAMERA Programmable Integrated uC and Converter Lensa kamera Not embedded sensor

MODUL KOMUNIKASI Mempunyai 8 kanal, 429 – 436 MHz (Kanal 2) Data I/O TTL dan RS232 Jangkauan 800m Half-duplex

DIAGRAM BLOK SISTEM Power Modul kamera CMUCam3 Level Converter Modem YS-1020UB PC/Laptop Level Converter Power

DESAIN PENGIRIM (PAYLOAD)

DIAGRAM ALUR KAMERA (PAYLOAD)

DESAIN PENERIMA (GS)

DESAIN GS

DIAGRAM ALUR GROUND STATION

Pengujian komunikasi RF YS-1020UB Pengujian dilakukan di sekitar Gasibu dan Dago Resource Frekuensi 430MHz

Pengujian transmisi data dari ground station

Penerimaan dan penampilan data Penerimaan data telah mendekati waktu ideal (42,25 detik)

Pengujian contrast stretching Asli Hasil

Pengujian Histogram Equalization Asli Hasil

Pengujian filter median dan rata-rata Average 3x3 5x5 7x7

Pengujian filter median dan rata-rata Average 3x3 5x5 7x7

KESIMPULAN Modul komunikasi radio YS-1020UB berhasil berkomunikasi dengan baik hingga jarak 650m, tapi ketika terkena gangguan jarak komunikasi menurun. Lama pengiriman 1 citra untuk format KOMURINDO 2012 adalah 43 detik (ideal). Citra kontras rendah dapat diperbaiki menggunakan CS dan HistEq, keluaran baik. Citra dengan noise salt and papper dapat diredam dengan filter rata-rata maupun filter median Citra keluaran filter median dianggap memiliki kualitas lebih baik dibanding filter rata-rata karena dapat menghilangkan noise tanpa mengurangi ketajaman citra.

SARAN Lensa kamera yang memiliki filter inframerah Modul radio komunikasi yang memiliki jangkauan penerimaan yang lebih kuat Penggunaan algoritma pemfilteran yang lebih baik, berpengaruh lama waktu kirim dan tampil

TERIMA KASIH

PERBANDINGAN HISTEQ DENGAN GABUNGAN

PENURUNAN RUMUS (4) ke (5) , dimana 255 adalah range peregangan , jika 255 = 255 – 0, maka , dimisalkan y2 = 255 dan y1 = 0, maka , dimana + y1 adalah posisi awal peregangan === Slope = faktor pengali peregangan == Intercept = posisi awal peregangan

Rule KOMURINDO Citra greyscale 200x200 Waktu pengiriman kurang dari 60 detik Penampilan data realtime Menggunakan format data gambar yang telah ditentukan

FORMAT DATA GAMBAR Byte Inisialisasi 60 detik berikutnya

Menyadari kesalahan dalam pembuatan laporan pada proses p=254 paling akhir dan bentuk flowchart kirim data