3 bidang studi yang berkaitan dengan citra : 1. Graf Grafik ika a komp komput uter er 2. Peng Pengen enal alan an pola pola 3. Peng Pengol olah ahan an citr citra a Grafika komputer à proses menciptakan gambar/citra dengan primitif geometri. Untuk melukis elemen-elemen gambar primitif geometri memerlukan data deskriptif berupa titik koordinat, panjang garis, tebal garis, warna, dsb. Pengenalan pola à kemampuan sistem visual manusia yang dicoba ditiru oleh mesin dengan mengelompokkan data numerik dan simbolik untuk mengenali suatu objek di dalam citra. komputer menerima masukan berupa citra objek yang akan a kan diidentifikasi, memproses citra tersebut dan memberikan keluaran berupa informasi/deskripsi objek di dalam citra. Pengenalan pola = kecerdasan buatan (sistem berbasis pengetahuan). Definisi Citra / image Representasi, kemiripan atau imitasi dari suatu objek atau benda. benda. Dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang 2 dimensi (x,y). (x,y). Citra yang terlihat merupakan cahaya yang direfleksikan dari sebuah objek. Sumber cahaya menerangi objek, lalu objek memantulkan sebagian cahaya tersebut dan pantulan cahaya di tangkap oleh alat-alat optik seperti mata manusia, lensa kamera, scanner, sensor satelit..dsb, kemudian di rekam. Citra sebagai output dari perekaman data dapat bersifat : 1. Optik Optik dapa dapatt berup berupa a foto foto 2. Analog Analog berupa sinyal sinyal video video seperti seperti gambar pada pada televisi televisi 3. Digital Digital yang dapat dapat langsung langsung di simpan simpan pada media media penyim penyimpan pan Citra dikelompokkan menjadi :
1. Citra tampak (foto, lukisan, dll) 2. Citra tak tampak (data gambar yang tersimpan dalam bentuk file) Citra digital à citra yang di simpan dalam format digital (file) yang dapat di olah dengan komputer. Untuk dapat di olah dengan komputer jenis citra lain di ubah ke dalam format digital. Pencitraan (imaging) à kegiatan mengubah informasi dari citra tampak/non digital menjadi citra digital. Alat yang dapat digunakan antara lain scanner, kamera digital, kamera sinar X/infra merah, dsb). Pengolahan citra à kegiatan memperbaiki kualitas citra agar mudah di interpretasi oleh manusia/mesin (komputer). Operasi-operasi pada pengolahan citra : 1. Image enhancement : meningkatkan kualitas penampakan citra à
perbaikan kontras, penajaman, pemberian warna semu, dll 2. Image restoration : meminimalkan cacat pada citra à mis. Mengurangi
samar (blur), gambar tidak fokus, dll 3. Image segmentation : mengelompokan, mencocokan, mengukur
elemen dalam citra
à
mis. Deteksi tepian objek
4. Image analysis : identifikasi objek à diperlukannya ekstraksi ciri-ciri
tertentu dari citra 5. Image reconstruction : membentuk ulang citra à mis. Menggabung
beberapa citra (beberapa foto rontgen untuk rekonstruksi organ tubuh) 6. Image compression : pemampatan citra à memampatkan/kompresi
ukuran file citra 7. Steganografi dan watermarking : menyembunyikan data rahasia (teks/citra) pada citra.
BAB II Aplikasi Pengolahan Citra, antara lain : Bidang Pemetaan
à
Geologi, Pertanian, Kelautan, dsb
Kependudukan Bidang Kesehatan à melihat struktur tulang (rontgen), memeriksa kandungan (usg), dsb Bidang Keamanan à menyelesaikan kasus kejahatan, mencegah penyelundupan, mendeteksi musuh Sistem Perekaman Citra Citra yang diperoleh tergantung dari -karakteristik obyek yang direkam -kondisi variabel dari sistem perekaman Citra merupakan gambaran tentang karakteristik suatu obyek menurut kondisi variabel tertentu contoh : -bandingkan hasil foto dengan kamera/sensor optik dengan foto sinar x -bandingkan hasil foto pemandangan laut dengan foto pemandangan pegunungan Sensor pasif Sistem sensor yang merekam data obyek tanpa mengirimkan energi Contoh : sensor pada kamera foto Sensor aktif Sistem sensor yang merekam data obyek dengan mengirimkan dan menerima pantulan gelombang energi ke arah obyek Contoh : penggunaan gelombang suara untuk usg, sinar x pada rontgen, scanner /copier Format citra digital • Citra digital merupakan fungsi intensitas cahaya f(x,y), dimana harga x dan y merupakan koordinat spasial dan harga fungsi tersebut pada setiap titik (x,y) merupakan tingkat kecemerlangan citra pada titik tersebut • Citra digital adalah citra f(x,y) dimana dilakukan diskritisasi koordinat spasial (sampling) dan diskritisasi tingkat kecemerlangannya/keabuan (kwantisasi)
• Citra digital merupakan suatu matriks dimana indeks baris dan kolomnya menyatakan suatu titik pada citra tersebut dan elemen matriksnya (yang disebut sebagai elemen gambar / piksel / pixel / picture element / pels) menyatakan tingkat keabuan pada titik tersebut • Citra digital dinyatakan dengan matriks berukuran N x M (baris/tinggi = N, kolom/lebar = M) N = jumlah baris 0 ≤ y ≤ N – 1 M = jumlah kolom 0 ≤ x ≤ M – 1 L = maksimal warna intensitas 0 ≤ f(x,y) ≤ L – 1 (derajat keabuan / gray level)
BAB III Format Citra • Citra digital biasanya berbentuk persegi panjang, secara visualisasi dimensi ukurannya dinyatakan sebagai lebar x tinggi • Ukurannya dinyatakan dalam titik atau piksel (pixel=picture element) • Ukurannya dapat pula dinyatakan dalam satuan panjang (mm atau inci = inch) • Resolusi = banyaknya titik untuk setiap satuan panjang (dot per inch). • Makin besar resolusi makin banyak titik yang terkandung dalam citra, sehingga menjadi lebih halus dalam visualisasinya. Resolusi Citra resolusi spasial dan resolusi kecemerlangan, berpengaruh pada besarnya informasi citra yang hilang. à
Resolusi spasial = halus / kasarnya pembagian kisi-kisi baris dan kolom.
•
•
Transformasi citra kontinue ke citra digital disebut digitalisasi (sampling). Misal hasil digitalisasi dengan jumlah baris 256 dan jumlah kolom 256 >> resolusi spasial 256 x 256.
Resolusi kecemerlangan (intensitas / brightness) •
•
= halus / kasarnya pembagian tingkat kecemerlangan. Transformasi data analog yang bersifat kontinue ke daerah intensitas diskrit disebut kuantisasi. Bila intensitas piksel berkisar antara 0 dan 255 >> resolusi kecemerlangan citra adalah 256
Bagaimana citra di representasikan dalam file ? •
Pertama-tama seperti halnya jika kita ingin melukis sebuah gambar, kita harus memiliki palet dan kanvas
• Palet = kumpulan warna yang dapat membentuk citra, sama halnya seperti kita hendak melukis dengan cat warna, kita memiliki palet yang bisa kita isikan berbagai warna cat air • Setiap warna yang berbeda dalam palet tersebut kita beri nomor (berupa angka) • Contoh untuk citra monokrom (warnanya hanya putih-abu abu-hitam), berarti kita memiliki palet sbb: • Setelah itu kita dapat menggambar menggunakan warna-warna dalam palet tersebut di atas sebuah kanvas • Sebuah kanvas dapat kita anggap sebagai sebuah matriks dimana setiap elemen dari matriks tersebut bisa kita isikan dengan salah satu warna dari palet • Informasi tentang palet (korespondensi antara warna dengan angka) disimpan dalam komputer (program pembuka citra seperti Paint, Photoshop, dll) sehingga sebuah file citra dalam komputer hanya perlu menyimpan angka-angka yang merepresentasikan sebuah warna. • Sebuah citra direpresentasikan dalam sebuah matriks yang berisi angka-angka
• Jika kita menyimpan gambar kucing tadi ke dalam sebuah file (kucing.bmp), maka yang disimpan dalam file tersebut adalah angka-angka yang diperoleh dari matriks kanvas.
Untuk Windows bitmap (.bmp) • Header berisi informasi jumlah baris dan kolom dalam citra, informasi palet, dll • Header langsung diikuti dengan angka-angka dalam matriks, disusun perbaris • Baris pertama langsung diikuti baris kedua, dst • Bagaimana mengetahui awal suatu baris? (misal untuk membedakan citra berukuran 100x200 dengan 200x100) > lihat informasi jumlah baris dan jumlah kolom di header • Format BMP merupakan format yang kurang efisien, karena semua informasi angka dalam baris disimpan semua. Misalkan ukuran header adalah H byte, ukuran citra 100x100 byte monokrom, maka ukuran file bmp tersebut adalah : H + data citra = H + 10000 Byte • Contoh : Suatu citra format BMP 8 bit berukuran 200 x 100 maka memori yang dibutuhkan untuk menyimpan data citra tersebut (tanpa header) sebesar : Memori = 200 x 100 x 8 bit = 160000 bit = 20000 byte = 19,5 KB Jenis format file
•
BMP (Microsoft Windows Bitmap)
•
HDF (Hierarchical Data Format)
•
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
•
PCX (Paintbrush)
•
PNG (Portable Network Graphics)
•
TIFF (Tagged Image File Format)
•
XWD (X Window Dump)
•
GIF (Graphic Interchange File)
