CITRA BINER Kuliah ke 11 4/7/2017

Citra Biner (Binary Image) adalah citra yang hanya mempunyai dua nilai derajat keabuan : hitam dan putih. Citra biner banyak digunakan misalnya pada citra logo instansi (yang hanya memiliki warna hitam dan putih), citra kode batang (bar code), citra hasil pemindaian (scanner), dll. 4/7/2017

A. Pendahuluan Citra biner hanya mempunyai dua nilai derajat keabuan, yaitu hitam dan putih. Pixel-pixel objek bernilai 1 dan pixel-pixel latar belakang bernilai 0. Pada waktu menampilkan gambar, 0 adalah putih dan 1 adalah hitam. Jadi pada citra biner, latar belakang berwarna putih, sedangkan objek berwarna hitam. 4/7/2017

Keuntungan Citra Biner Kebutuhan memori kecil karena nilai derajat keabuan hanya mempunyai representasi 1 bit. Waktu pemrosesan lebih cepat dibandingkan dengan citra hitam putih. 4/7/2017

B. Konversi Citra Hitam Putih ke Citra Biner Pengkonversian citra hitam putih (greyscale) menjadi citra biner dilakukan untuk alasan-alasan sebagai berikut : Untuk mengindentifikasi keberadaan objek. Untuk lebih memfokuskan pada analisis bentuk morfologi. Untuk menampilkan citra pada piranti keluaran yang hanya mempunyai resolusi intensitas satu bit. 4/7/2017

B. Konversi Citra Hitam Putih ke Citra Biner Pengkonversian citra hitam putih (greyscale) menjadi citra biner dilakukan untuk alasan-alasan sebagai berikut : 3. Untuk menampilkan citra pada piranti keluaran yang hanya mempunyai resolusi intensitas satu bit. 4. Mengkonversi citra yg telah ditingkatkan kualitas tepinya (edge enhancement) ke penggambaran garis-garis tepi. 4/7/2017

Pengambangan Konversi dari citra hitam putih ke citra biner dilakukan dengan operasi pengambangan (thresholding). Operasi pengambangan mengelompokkan nilai derajat keabuan setiap pixel ke dalam 2 kelas, hitam dan putih. Pendekatan yg digunakan dalam operasi pengambangan adalah pengambangan secara global dan pengambangan secara lokal. 4/7/2017

a. Pengambangan secara global (global image thresholding) Setiap pixel di dalam citra dipetakan ke dua nilai, 1 atau 0 dengan fungsi pengambangan : Dengan : fg (i, j) = Citra hitam putih fb (i, j) = Citra biner T = nilai ambang yg dispesifikasi 4/7/2017

a. Pengambangan secara global (global image thresholding) Dengan operasi pengambangan tsb, objek dibuat berwarna gelap (1 atau hitam), sedangkan latar belakang berwarna terang (0 atau putih). Jika nilai intensitas objek diketahui dalam selang [T1, T2], maka kita dapat menggunakan fungsi pengambangan : 4/7/2017

a. Pengambangan secara global (global image thresholding) 4/7/2017

b. Pengambangan secara lokal adaptif (locally adaptive image thresholding) Pengambangan secara lokal dilakukan terhadap daerah-daerah di dalam citra, dengan memecah citra menjadi bagian-bagian kecil, kemudian proses pengambangan dilakukan secara lokal. Dengan pengambangan secara lokal adaptif, secara subjektif citra biner yang dihasilkan terlihat lebih menyenangkan. 4/7/2017

C. Penapis Luas Proses pengambangan menghasilkan citra biner. Seringkali citra biner yang dihasilkan mengandung beberapa daerah yang dianggap sebagai gangguan. Biasanya daerah gangguan itu berukuran kecil. Penapis luas dapat digunakan untuk menghilangkan daerah gangguan tsb. Dengan cara menyatakan daerah di luar objek dengan 0. 4/7/2017

D. Pengkodean Citra Biner Citra Biner umumnya dikodekan dengan metode Run-length encoding (RLE), yaitu panjang run, dimulai panjang run 1 Contoh : Misalkan citra binernya adalah sebagai berikut : 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 4/7/2017

D. Pengkodean Citra Biner Hasil pengkodean : 3, 3, 2, 3, 4, 1, 2, 1, 3 0, 4, 13, 1, 4 3, 13, 6 4/7/2017

E. Segmentasi Citra Biner Proses awal yang dilakukan dalam menganalisis objek di dalam citra biner adalah segmentasi objek. Proses segmentasi bertujuan mengelom-pokkan pixel-pixel objek menjadi wilayah (region) yang merepresentasikan objek. 4/7/2017

Ada 2 pendekatan yang digunakan Segmentasi berdasarkan batas wilayah (tepi dari objek). Pixel-pixel tepi ditelusuri sehingga rangkaian pixel yang menjadi batas (boundary) antara objek dengan latar belakang dapat diketahui secara keseluruhan. Segmentasi ke bentuk-bentuk dasar. Dalam kuliah ini hanya membahas yg pertama 4/7/2017

Segmentasi berdasarkan batas wilayah. Pada citra biner, batas antara objek dengan latar belakang terlihat jelas. Pixel objek berwarna hitam sedangkan pixel latar belakang berwarna putih. Pertemuan antara pixel hitam dan putih dimodelkan sebagai segmen garis. Penelusuran batas wilayah dianggap sebagai pembuatan rangkaian keputusan untuk bergerak lurus, belok kiri atau belok kanan. 4/7/2017

Gambar Proses penelusuran batas wilayah dalam citra biner ٠ ٠ ٠ ٠ 4/7/2017

Metode pendeteksian batas wilayah yang lain adalah pendeteksian secara topologi. Pada metode topologi, setiap kelompok 4 pixel bertetangga diperiksa dan bila kelompok tersebut sama dengan salah satu bentuk pada gambar berikut, maka pada titik tengah dari kelompok pixel tersebut terdapat tepi. 4/7/2017

F. Representasi Wilayah Wilayah (region) di dalam citra biner dapat direpresentasikan dalam beberapa cara. Salah satu cara yang populer adalah representasi wilayah dengan pohon empatan (quadtree). Setiap simpul di dalam pohon empatan merupakan salah satu dari tiga kategori : putih, hitam, dan abu-abu. 4/7/2017

F. Representasi Wilayah Pohon empatan diperoleh dengan membagi citra secara rekursif. Wilayah di dalam citra di bagi menjadi empat upa wilayah yang berukuran sama. Untuk setiap upa wilayah, bila pixel-pixel di dalam wilayah tersebut semuanya hitam atau semuanya putih, maka proses pembagian dihentikan. 4/7/2017

F. Representasi Wilayah Sebaliknya, bila pixel-pixel di dalam upa wilayah mengandung baik pixel hitam maupun pixel putih (kategori abu-abu), maka upa wilayah tersebut dibagi lagi menjadi empat bagian. Demikian seterusnya sampai diperoleh upa wilayah yang semua pixel-nya hitam atau semua pixel-nya putih. 4/7/2017

F. Representasi Wilayah Proses pembagian tersebut digambarkan dengan pohon empatan. Dinamakan pohon empatan karena setiap simpul mempunyai tepat empat anak. Gambar berikut memperlihatkan contoh representasi wilayah dengan pohon empatan. 4/7/2017

B C A E D H G F I J M L K 4/7/2017