Pengantar Pengolahan Citra Digital

Presentasi berjudul: "Pengantar Pengolahan Citra Digital"— Transcript presentasi:

1 Pengantar Pengolahan Citra Digital
By Kustanto

2 Latarbelakang Data atau informasi tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat berupa gambar, audio (bunyi, suara, musik), dan video. Keempat macam data atau informasi ini sering disebut multimedia. Situs web (website) di internet dibuat semenarik mungkin dengan menyertakan visualisasi berupa gambar atau video yang dapat diputar. Beberapa waktu lalu istilah SMS (Short Message Service) begitu populer bagi pengguna telepon genggam (handphone atau HP). Tetapi, saat ini orang tidak hanya dapat mengirim pesan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat mengirim pesan berupa gambar maupun video, yang dikenal dengan layanan MMS (Multimedia Message Service).

3 Citra (image) adalah istilah lain untuk gambar.
Sebagai salah satu komponen multimedia memegang peranan sangat penting sebagai bentuk informasi visual. Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh data teks, yaitu citra kaya dengan informasi. Sebuah gambar dapat memberikan informasi yang lebih banyak daripada informasi tersebut disajikan dalam bentuk kata-kata (tekstual).

4 Contoh Amazon adalah Toko online terbesar di dunia saat ini, Logo Amazon di maksudkan untuk menyampaikan direktori penyimpanan yang luas. Hal ini lebih diisyaratkan oleh tanda panah yang menghubungkan huruf ‘A’ ke ‘Z’ yang dimana dimaksudkan untuk memberi tahu bahwa mereka memiliki segalanya dari ‘A’ sampai ‘Z’. Yang bisa anda temukan di situs mereka, dan makna ganda panah menjadi terlihat seperti senyuman. Saya yakin siapa pun akan setuju bahwa ini adalah logo yang baik dengan permainan pintar kubus-konsepsi. Tapi itu akan mendapatkan bahkan lebih pintar. Jika Anda melihat cara ini, garis biru juga membentuk huruf ‘G’ dan ruang hitam di antara bentuk huruf ‘C’. Dan apa yang mereka representasikan? Itu benar, Gamecube (permainan kubus). VAIO adalah nama dari Laptop keluaran Sony. Logo Viaio bukan hanya nama merek sylized tetapi mengacu pada mengubah gelombang analog ke dalam bentuk digital. Gelombang analog terwakili dalam ‘V’ dan ‘A’. ‘I’ dan ‘O’ di sisi lain juga dapat merujuk kepada 1 dan 0, yang merupakan dua digit yang digunakan dalam kode biner digital.

5 Definisi

6 A. CITRA Menurut Kamus Webster Citra (image) adalah suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda Secara harpiah citra adalah gambar pada bidang dwimatra (dua dimensi). Secara matematis citra merupakan fungsi menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra. 11/7/2018

7 A. CITRA Citra – Suatu signal dua-dimensi yang dapat diobservasi oleh sistem visual manusia Citra Digital – Representasi citra melalui proses sampling berdasarkan ruang dan waktu

8 A. CITRA Citra dapat dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu :
1. citra tampak Contoh : Optik berupa foto, Analog berupa sinyal video seperti gambar pada monitor televisi. 11/7/2018

9 Contoh citra tampak (foto)
11/7/2018

10 A. CITRA 2. citra tak tampak. Contoh : data gambar dalam file
(citra digital), dan citra yang direpresentasikan menjadi fungsi matematik. 11/7/2018

11 citra yang direpresentasikan menjadi fungsi matematik.

12 A. CITRA Untuk dapat dilihat mata manusia, citra tak tampak ini harus diubah menjadi citra tampak, misalnya dengan menampilkannya di monitor, dicetak di atas kertas dsb. 11/7/2018

13 A. CITRA Yang dapat diolah dengan komputer hanyalah citra digital. Citra lain agar dapat diolah dengan komputer harus diubah terlebih dahulu menjadi citra digital, misalnya dengan cara dipindai (scan), camera digital, camera sinar x/ infra red, membuat dalam bentuk numeris. Pengubahan ini disebut pencitraan (image). 11/7/2018

14

15 A. Citra Proses Terjadinya Citra
Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata pada manusia, kamera, pemindai (scanner), dan sebagainya, sehingga bayangan objek yang disebut citra tersebut terekam 11/7/2018

16 Formasi Citra Cahaya dipancarkan dari sumber cahaya
Cahaya dipantulkan oleh object. Cahaya yg dipantulkan ditangkap oleh mata atau camera Cahaya adalah radiasi elektromagnetis yang menstimulir respons visual, dan diekspresikan sebagai distribusi energi spectral L(l), dimana l adalah panjang gelombang antara 350nm – 780 nm.

17 A. Citra Citra yang dimaksud pada kuliah ini adalah citra diam (still images). Citra diam adalah citra tunggal yang tidak bergerak. Citra bergerak (moving images) adalah rangkaian citra diam yang ditampilkan secara beruntun, sehingga memberi kesan pada mata kita sebagai gambar yang bergerak. 11/7/2018

18 A. Citra Setiap citra dalam rangkaian disebut frame. Gambar-gambar yang tampak pada film layar lebar atau televisi pada hakikatnya terdiri atas ratusan sampai ribuan frame. 11/7/2018

19 B. Defenisi Pengolahan Citra
Seringkali citra yang kita miliki mengalami penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau (noise), warnanya terlalu kontras, kurang tajam, kabur (blurring), dan sebagainya. 11/7/2018

20

21 B. Defenisi Pengolahan Citra
Agar citra yang mengalami gangguan mudah diinterpretasi (baik oleh manusia maupun mesin, maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang lebih baik. Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah Pengolahan Citra (Image Processing). 11/7/2018

22 B. Defenisi Pengolahan Citra
Pengolahan citra digital – melakukan operasi pengolahan signal digital pada citra digital. 11/7/2018

23 B. Defenisi Pengolahan Citra
Umumnya operasi-operasi pada pengolahan citra diterapkan pada citra bila : Perbaikan atau memodifikasi citra perlu dilakukan untuk meningkatkan kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang terkandung didalam citra. Elemen di dalam citra perlu dikelompokkan, dicocokkan, atau diukur. Sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra yang lain. 11/7/2018

24 Setelah diperbaiki Sebelum diperbaiki 11/7/2018

25 Introduction to Digital Image Processing

26 B. Defenisi Pengolahan Citra
Di dalam bidang komputer, ada tiga bidang studi yang berkaitan dengan data citra, namun tujuan ketiganya berbeda, yaitu : Grafika Komputer (computer graphics). Pengolahan Citra (image processing) Pengenalan Pola (pattern recognition/ image interpretation). 11/7/2018

27 1. Grafika Komputer (computer graphics).
Bertujuan menghasilkan citra (lebih tepat disebut grafik atau picture) dengan prinsip-prinsip geometri seperti garis, lingkaran, dan sebagainya. Prinsip-prisip geometri tersebut memerlukan data deskriptif untuk melukis elemen-elemen gambar. Contoh data deskriptif adalah koordinat titik, panjang garis, jari-jari lingkaran, tebal garis, warna, dan sebagainya. 11/7/2018

28 Grafika Komputer Data deskriptif Citra 11/7/2018

29 Perbedaan antara grafik komputer dengan pengolahan citra adalah dalam pengolahan citra, gambar input kedalam proses pengolahan citra sudah tersedia,

30 2. Pengolahan Citra Bertujuan memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau mesin (dalam hal ini komputer). Teknik-teknik pengolahan citra mentrans-formasikan citra menjadi citra lain. Jadi, masukannya citra keluarannya juga citra, namun citra keluaran mempunyai kualitas lebih baik daripada citra masukan. 11/7/2018

31 Pengolahan Citra Citra Citra 11/7/2018

32

33

34 3. Pengenalan Pola Mengelompokkan data numerik dan simbolik (termasuk citra) secara otomatis oleh mesin (dalam hal ini komputer). Tujuan pengelompokan adalah untuk mengenali suatu objek di dalam citra. Misalnya data masukan huruf “A”. Dengan menggunakan suatu algoritma pengenalan pola. Diharapkan komputer dapat mengenali bahwa karakter tersebut adalah “A”. 11/7/2018

35 Pengenalan Pola Deskripsi Objek Citra 11/7/2018

36 C. Computer Vision dan Hubungannya dengan Pengolahan Citra.
Computer Vision merupakan proses otomatis yang mengintegrasikan sejumlah besar proses untuk persepsi visual, seperti akuisisi citra, pengolahan citra, klasifikasi, pengenalan (recognition), dan membuat keputusan. Vision = Geometry + Measurement + Interpretation 11/7/2018

37 Proses-proses di dalam computer vision dapat dibagi menjadi 3 aktivitas, yaitu :
Memperoleh atau mengakuisisi citra digital. Melakukan teknik komputasi untuk memproses atau memodifikasi data citra (operasi-operasi pengolahan citra). Menganalisis dan menginterpretasi citra dan menggunakan hasil pemrosesan untuk tujuan tertentu. 11/7/2018

38 11/7/2018

39 D. Operasi Pengolahan Citra
Perbaikan kualitas citra (image enhancement) Pemugaran citra (image restoration) Pemampatan citra (image compression) Segmentasi citra (image segmentation) Analisa citra (image analysis) Rekonstruksi citra (image reconstruction) 11/7/2018

40 1. Perbaikan kualitas citra (image enhancement)
Bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan operasi ini ciri-ciri khusus yang terdapat di dalam citra lebih ditonjolkan. 11/7/2018

41 1. Perbaikan kualitas citra (image enhancement)
Contoh operasi perbaikan citra, yaitu : perbaikan kontras gelap/terang, perbaikan tepian objek (edge enhancement), penajaman (sharpening), pemberian warna semu (pseudocoloring), penapisan derau (noise filtering). 11/7/2018

42 Contoh Perbaikan Kualitas Citra
11/7/2018

43 2. Pemugaran citra (image restoration)
Bertujuan menghilangkan/meminimumkan cacat pada citra. Contoh operasi pemugaran citra : penghilangan kesamaran (deblurring), penghilangan derau (noise) 11/7/2018

44 Contoh : 11/7/2018

45 3. Pemampatan citra (image compression)
Operasi ini dilakukan agar citra dapat dipresentasikan dalam bentuk yang lebih kompak, sehingga memerlukan memori yang lebih sedikit. Contoh metode JPEG 11/7/2018

46 4. Segmentasi Citra (image segmentation)
Bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan suatu kriteria tertentu. Jenis operasi ini berkaitan erat dengan pengenalan pola. 11/7/2018

47 5. Analisa citra (image analysis)
Bertujuan menghitung besaran kuantitatif dari citra untuk menghasilkan deskripsinya. Teknik pengorakan citra mengekstraksi ciri-ciri tertentu yang membantu dalam identifikasi objek. Contoh pengorakan citra : Pendeteksian tepi objek (edge detection), Ekstraksi batas (boundary), Representasi daerah (region). 11/7/2018

48 6. Rekonstruksi Citra (image reconstruction)
Bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis, misalnya foto rontgen dengan sinar X digunakan untuk membentuk ulang gambar organ tubuh. 11/7/2018

49

50 E. Aplikasi Pengolahan Citra dan Pengenalan Pola
Bidang perdagangan : Pembacaan kode batang (bar code) yang tertera pada barang (umum digunakan pada pasar swalayan/supermarket), mengenali huruf atau angka pada suatu formulir secara otomatis. Bidang militer : mengenali sasaran peluru kendali melalui sensor visual, mengindentifikasi jenis pesawat musuh. 11/7/2018

51 E. Aplikasi Pengolahan Citra dan Pengenalan Pola
3. Bidang kedokteran : pengolahan citra sinar X untuk mammografi (deteksi kanker payudara), Rekonstruksi foto janin hasil USG. 4. Bidang biologi : pengenalan jenis kromosom melalui gambar mikroskopik. 5. Komunikasi data : pemampatan citra yang ditransmisi. 11/7/2018

52 E. Aplikasi Pengolahan Citra dan Pengenalan Pola
6. Hiburan : Pemampatan video (MPEG). 7. Robotika : Visualy-guided autonomous navigation. 8. Pemetaan : klasifikasi penggunaan tanah melalui foto udara/LANDSAT. 9. Geologi : mengenali jenis batu-batuan melalui foto udara/LANDSAT. 10. Hukum : pengenalan sidik jari, pengenalan foto narapidana. 11/7/2018

53