Materi Pengolahan Citra

Tugas Kelompok

PENGOLAHAN CITRA

O L E H :

Nurmiati                                           105 82 00530 10

Hadijah                                            105 82 00538 10

Rusdi                                                105 82 00558 10

Kayyum S Syukur                            105 82 00559 10

Ridwan                                             105 82 00577 10

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat-Nya maka dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “PENGOLAHAN CITRA”. Penulisan makalah adalah merupakan salah satu tugas dari Mata kuliah Pengolahan Citra.

Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki kami, untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.

Dalam penulisan makalah ini kami menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan penulisan makalah ini, khususnya kepada  teman, sahabat, dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan dalam penulisan makalah ini.

                                                           

                                                                                                            Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

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. Ada sebuah peribahasa yang berbunyi “sebuah gambar bermakna lebih dari seribu kata” (a picture is more than a thousand words). Maksudnya tentu sebuah gambar dapat memberikan informasi yang lebih banyak daripada informasi tersebut disajikan dalam bentuk kata-kata (tekstual).

Citra adalah representasi atau tiruan dari suatu benda atau objek. Citra dibagi menjadi dua, yaitu citra analog dan citra digital. Citra analog adalah citra yang dihasilkan sinyal kontinyu, misalnya foto yang dicetak di kertas foto, citra yang tampil di layar TV, citra yang dihasilkan oleh CT-scan, citra yang tersimpan dalam pita kaset, dan lain-lain. Sedangkan citra digital adalah citra yang bisa diolah langsung oleh komputer dan tersimpan dalam media simpan digital misalnya memory, harddisk, CD, dll. Contoh dari citra digital ini adalah foto yang dihasilkan oleh kamera digital, citra yang dihasilkan oleh scanner, dan lain-lain.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Pengolahan Citra

Pengolahan citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain. Inputan pada proses ini adalah citra dan keluarannya juga berupa citra dengan kualitas lebih baik daripada citra inputan sebelumnya. Meskipun sebuah citra kaya informasi, namun seringkali citra yang kita miliki mengalami penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau (noise), warnanya terlalu kontras, kurang tajam, kabur (blurring), dan sebagainya. Tentu saja citra semacam ini menjadi lebih sulit diinterpretasi karena informasi yang disampaikan oleh citra tersebut menjadi berkurang. Agar citra yang mengalami gangguan mudah diinterpretasi (baik oleh manusia maupun mesin), maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang kualitasnya lebih baik.

Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah pengolahan citra (image processing). Di dalam bidang komputer, sebenarnya ada tiga bidang studi yang berkaitan dengan data citra, namun tujuan ketiganya berbeda, yaitu:

1. Grafika Komputer (computer graphics).

2. Pengolahan Citra (image processing).

3. Pengenalan Pola (pattern recognition/image interpretation).

B.     Fungsi dan Algoritma Pengolahan Citra

·         Fungsi Pengolahan Citra

Pengolahan citra bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasikan oleh manusia atau mesin. Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain. Inputan pada proses ini adalah citra dan keluarannya juga berupa citra dengan kualitas lebih baik daripada citra inputan sebelumnya. Pengolahan citra digital diperlukan di beberapa bidang misalnya: bidang kedokteran, fotografi dan keamanan data.

Di bidang kedokteran misalnya untuk memperjelas citra yang dihasilkan ct-scan untuk mendiagnosis penyakit. Bidang fotografi misalnya untuk memberikan efekfiltering, misalnya untuk menghasilkan foto hitam putih, foto  berkabut suasana  pagi hari di alam pedesaan. Untuk keamanan (security) misalnya pengenalan pola retina mata untuk membuka kunci elektrik pintu.

·         Algoritma Pengolahan Citra

Citra digital disusun oleh banyak piksel. Piksel tersebut mempunyai nilai yang menunjukkan intensitasnya. Data berupa nilai  intensitas piksel ini yang kemudian tersimpan dalam media simpan digital (CD, harddisk, flashdisk, dll). Untuk memperbaiki kualitas citra (pengolahan citra digital), nilai piksel inilah yang dimanipulasi. Ada beberapa algoritma yang digunakan dalam pengolahan citra digital yaitu:

a)      Operasi titik

Operasi tingkat titik adalah operasi dimana hasil proses dari suatu titik tidak tergantung oleh titik-titik tetangganya atau dengan kata lain tergantung pada titik itu sendiri. Operasi biasanya digunakan untuk kecerahan (brightness), kontras, negasi, mengubah citra warna menjadi greyscale, dan tresholding.

b)      Operasi tingkat local

Operasi dimana hasil proses dari suatu titik tergantung oleh titik-titik tetangganya atau dengan kata lain tergantung pada titik itu sendiri. Contoh dari operasi ini misalnya konvolusi, deteksi tepi, penghalusan citra, penajaman citra, pengurangan noise, dan efek timbul (emboss).

c)      Operasi tingkat global

Pada operasi ini semua bagian citra diperhitungkan sehingga hasilnya tergantung pada karakteristik citra secara global. Operasi ini misalnya digunakan untuk menyamakan histogram.

d)     Operasi tingkat objek

Pada operasi ini karakterisitik citra yang meliputi ukuran, bentuk, dan intensitas rata-rata dihitung untuk mengenali objek yang akan diproses.

C.    Proses Pengolahan Citra

1.      Akuisisi Citra

Sistem akuisisi data dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan dan menyiapkan data, hingga memprosesnya untuk menghasilkan data yang dikehendaki. Pada data berjenis citra yang masih berbentuk analog, citra tersebut harus direpresentasikan secra numerik dengan nilai- nilai diskrit agar dapat diolah dengan komputer digital. Representasi citra dari fungsi kontinu menjadi nilai- nilai diskrit disebut digitalisasi yang menghasilkan ciitra digital. Digitizer atau alat untuk melakukan digitalisasi dapat berupa scanner atau kamera video. Digitizer terdiri dari tiga komponen dasar. Pertama, sensor citra yang bekerja sebagai pengukur intensitas cahaya. Kedua, perangkat penjelajah yang berfungsi merekam hasil pengukuran intensitas pada seluruh bagian citra. Ketiga, pengubah analog ke digital yang berfungsi melakukan penerokan dan kuantisasi.

2.      Filtering

Filter merupakan proses preprocessing awal yang digunakan untuk menghilangkan bagian-bagian yang tidak diperlukan (noise) pada citra untuk proses selanjutnya. Metode filter atau filtering yang terbaik tergantung dengan situasi dari citra dan jenis derau atau degradasi yang terdapat pada citra. Beberapa jenis filter tersebut adalah :

a. Filter Linier menyediakan kesederhanaan, kecepatan, dan sangat membantu dalam proses pengurangan derau jika informasi tenta ng band frekuensinya sangat terbatas.

b. Filter Median adalah filter yang paling efektif untuk menghilangkan derau salt dan pepper.

c. Filter Wiener merupakan filter linier adaptif yang berdasarkan karakteristik varian local dari citra. Filter wiener memperhalus daerah citra yang berubah pada citra dengan noise yang paling kelihatan, tetapi mempertahankan daerah dimana detail sangat terlihat dan noise tidak terlalu kelihatan.

3.      Konversi Citra Hitam Putih Ke Citra Biner

Pengkonversian citra hitam putih menjadi citra biner dilakukan untuk mengidentifikasi keberadaan objek yang direpresentasikan sebagai daerah (region) di dalam citra. Selain mengidentifikasi keberadaan objek, pengkonversian dilakukan untuk dapat memfokuskan pada analisis bentuk morfologi dengan asumsi intensitas pixel tidak terlalu penting dibandingkan bentuknya. Setelah objek dipisahkan dari latar belakangnya, properti geometri dan morfologi/topologi objek dapat dihitung dari citra biner. Dalam kasus pengenalan pola, hal ini berguna untuk pengambilan keputusan tergolong dalam klasifikasi yang manakah citra tersebut berada. Konversi dari citra hitam-putih ke citra biner dilakukan dengan operasi pengambangan (thresholding).

4.      Scalling

Scalling merupakan proses mengubah dimensi region dari tiap karakter dan ketebalan karakter. Proses ini digunakan agar setiap karakter memiliki dimensi region yang sama.

D.    Operasi Pengolahan Citra

a.       Perbaikan kualitas citra (image enhancement)

Jenis operasi ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan operasi ini, ciri-ciri khusus yang terdapat di dalam citra lebih ditonjolkan. Contoh-contoh operasi perbaikan citra : perbaikan kontras gelap/terang perbaikan tepian objek (edge enhancement) penajaman (sharpening) pembrian warna semu (pseudocoloring) penapisan derau (noise filtering).

b.       Pemugaran citra (image restoration)

Operasi ini bertujuan menghilangkan/meminimumkan cacat pada citra. Tujuan pemugaran citra hampir sama dengan operasi perbaikan citra. Bedanya, pada pemugaran citra penyebab degradasi gambar diketahui. Contoh-contoh operasi pemugaran citra: penghilangan kesamaran (deblurring). penghilangan derau (noise)

c.        Pemampatan citra (image compression)

Jenis operasi ini dilakukan agar citra dapat direpresentasikan dalam bentuk yang lebih kompak sehingga memerlukan memori yang lebih sedikit. Hal penting yang harus diperhatikan dalam pemampatan adalah citra yang telah dimampatkan harus tetap mempunyai kualitas gambar yang bagus. Contoh metode pemampatan citra adalah metode JPEG.

d.       Segmentasi citra (image segmentation)

Jenis operasi ini bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan suatu kriteria tertentu. Jenis operasi ini berkaitan erat dengan pengenalan pola.

e.        Pengorakan citra (image analysis)

Jenis operasi ini bertujuan menghitung besaran kuantitif dari citra untuk menghasilkan deskripsinya. Teknik pengorakan citra mengekstraksi ciri-ciri tertentu yang membantu dalam identifikasi objek..

Contoh-contoh operasi pengorakan citra:

·         Pendeteksian tepi objek (edge detection)

·         Ekstraksi batas (boundary)

·         Representasi daerah (region)

·         Operasi pendeteksian tepi pada citra Camera. Operasi ini menghasilkan semua tepi (edge) di dalam citra.

f.       Rekonstruksi citra (image reconstruction)

Jenis operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis. Misalnya beberapa foto rontgen dengan sinar X digunakan untuk membentuk ulang gambar organ tubuh.

E.     PENERAPAN –PENERAPAN PENGOLAHAN CITRA

 

a.       Bidang Biomedis (Boimedical)

Pengolahan citra digital mengalami kemajuan penting dalam bidang kedokteran untuk deteksi tumor atau kanker rahim, identifikasi penyakit paru-paru, identifikasi penyakit hati, identifikasi penyakit tulang, segmentasi tulang dari ototyang lainnya, klasifikasi gigi, dan analisis citra mikroskopis. Beberapa dari kemajuan pada bidang kedokteran tersebut karena kemampuan pengolahan citra digital mampu menginterpretasikan sinar x (x ray). Kemajuan penting lainnya adalah aplikasi volumetric 3D Magnetic Resonance Imaging (MRI) yang mampu mendapatkan pencitraan organ dalam tubuh secara jelas dengan menggunakan scanner MRI. 

b.      Penginderaan Jauh, Informasi penting dari sumber-sumber alam seperti pertanian, perairan, kelautan, mineral dan geologi dapat diperoleh dengan melakukan analisis citra terhadap citra satelitnya. Pencemaran air laut, kerusakan wilayah, dan pencemaran atrau polusi udara dapat dilakukan dengan menganalisis citra satelitnya. Aplikasi ini digunakan untuk mengetahui kapal laut yang melewati perbatasan wilayah laut Negara. 

c.       Tekhnologi Pengaman, suatu system mengalami kemajuan pesat akibat dari pesatnya perkembangan pengolahan citra pada bidang biometrika. Sebagai contoh pemanfaatan sidik jari, iris, wajah, dan biometrika yang lainnya untuk system identifikasi seseorang. 

d.      Bidang Fotografi, kemajuan dibidang fotografi membri dampak pada bidang-bidang astronomi, photogrametry, dan fisika partikel. Para astronom dapat melakukan pengukuran terhadap posisi dan jarak suatu bintang dari foto udara. Para fisikiawan menggunakan citra dari gelembung hydrogen untuk melakukan penelitian dan telah mengantarkan kepada penemuan berbagai partikel dasar.

e.       Bidang Visual, dunia arsitektur dapat membuat desain visual suatu bangunan sebelum malakukan pembangunan yang sesungguhnya. Desain cisual akan sangat mempermudah para arsitek dalam memberikan penjelasan rinci terhadap suatu rancangannya.

f.       Identifikasi Objek, Pengolahan citra digital mampu mengidentifikasi jenis atau banyak-nya objek-objek pada suatu citra. Contoh aplikasinya adalah menghitung jumlah sel darah merah yang rusak atau mengetahui kondisi sel darah, menghitung volume dari sampel citra gelembung yang diakibatkan air laut.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Pengolahan citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain.

Pengolahan citra dapat dibagi kedalam tiga kategori yakni kategori rendah, menengah, dan tinggi.

Kategori rendah melibatkan operasi-operasi sederhana seperti prapengolahan citra untuk mengurangi derau, pengaturan kontras, dan pengaturan ketajaman citra. Pengolahan kategori rendah ini memiliki input dan output berupa citra.

Pengolahan kategori menengah melibatkan operasi-operasi seperti segmentasi dan klasifikasi citra. Proses pengolahan citra menengah ini melibatkan input berupa citra dan output berupa atribut (fitur) citra yang dipisahkan dari citra input. Pengolahan citra kategori melibatkan proses pengenalan dan deskripsi citra.

Pengohalan kategori tinggi ini termasuk menjadikan objek-objek yang sudah dikenali menjadi lebih berguna, berkaitan dengan aplikasi, serta melakukan fungsi-fungsi kognitif yang diasosiasikan dengan vision.

DAFTAR PUSTAKA

“Pengolahan Citra”.http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?option=com_content&view=article&id=1080:pengolahan-citra-&catid=13:rpl&Itemid=14, (30 April 2012)

Hanum,Kholida.”Artikel Pengolahan Citra”.http://maynyund.blogspot.com/2012/09/artikel-pengolahan-citra.html,  (17 September 2012)

Mohune,Rhani Cahayani.”Makalah Pengolahan Citra”.http://ranimohune.wordpress.com/2012/06/05/pengolahan-citra-30/ (5 juni 2012)

Susanto,Agus.”Teknik Pengolahan Citra Digital”.http://koneksiartikel.blogspot.com/2013/01/teknik-pengolahan-citra-digital.html,  (16 Januari 2013)