MAKALAH SISTEM PENGOLAHAN CITRA
PENDETEKSIAN TEPI (EDGE DETECTION)
Oleh:
I MADE MARCHRIEZA
131421001
SASKIA MABRURA
13142101
GRACE !ENN"DIA TAMBUNAN
131421020
NONI SORA"A
1314210
UNI!ERSITAS SUMATERA UTARA # MEDAN PROGRAM STUDI STUDI S#1 ILMU KOMPUTER KOMPUTER $AKULTAS ILMU KOMPUTER#TI TAHUN A%AR 2013#2014 KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya penyusunan makalah Pe&'ee*+,& Te-+ C+., (E'/e Dee+&) +&+ M,,l,h +&+ '+**& & e&5ele*,+,& /,* l+,h ',l, ,, l+,h Pe&/l,h,& C+., Makalah ini berisi pembahasan mengenai
konsep pendeteksian tepi citra serta
pengelompokannya berdasarkan operator atau metode metode yang digunakan dalam proses pendeteksian tepi suatu citra (edge detection) untuk memperoleh citra hasil. Kami menyadari bahwa makalah ini jauh dari sempurna. leh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang si!atnya membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. "khir kata# kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir.
Medan# $% &esember $%'
Penulis
ABSTRACT
Teknik peningkatan mutu citra dapat dibagi menjadi dua yaitu Peningkatan mutu citra pada domain spasial dan Peningkatan mutu citra pada domain frekuensi. Peningkatan mutu citra pada domain spasial sendiri masih dibagi menjadi dua macam yaitu point processing dan mask processing. Pada mask processing kita melakukan operasi terhadap suatu jendela ketetanggaan pada citra. Salah satu contoh dari peningkatan mutu pada domain spatial menggunakan mask processing adalah edge detection. Deteksi tepi (Edge Detection) pada suatu citra adalah suatu proses yang menghasilkan tepi-tepi dari obyek-obyek citra. Deteksi tepi sendiri dimanfaatkan untuk berbagai keperluan diantanya yang sedang hangat di bahasa saat ini adalah penggunaan deteksi tepi dalam penggunaannya untuk aplikasi pengenalan nomor mobil. Tujuan dari teknik peningkatan mutu citra adalah untuk melakukan pemrosesan terhadap citra agar hasilnya mempunyai kalitas relatif lebih baik dari citra aal untuk aplikasi tertentu.
Ke56.' : Domain Spasial! "ask Processing! Edge Detection
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
&alam bidang pengolahan citra# istilah citra mengacu pada suatu !ungsi intensitas dalam bidang dua dimensi. Pemrosesan citra menggunakan komputer membutuhkan citra digital sebagai masukannya. leh karena itu# kita mengenal beberapa macam !ormat citra digital# yang masingmasing memiliki !ormat penyimpanan dan pembacaan data yang berbedabeda. Proses mengubah citra ke bentuk digital bisa dilakukan dengan beberapa perangkat# misalnya scanner# kamera digital# dan handycam. Ketika sebuah citra sudah diubah ke dalam bentuk digital (selanjutnya disebut citra digital)# bermacammacam proses pengolahan citra dapat diperlakukan terhadap citra tersebut. Pengolahan citra digital dapat dilakukan berbagai cara diantaranya adalah representasi dan permodelan citra# peningkatan kualitas citra# restorasi citra# analisis citra# rekonstruksi citra dan kompresi citra. Pada makalah ini# pengolahan citra digital di!okuskan pada teknik peningkatan mutu pada domain spatial khususnya penggunaan untuk teknik deteksi tepian ( Edge Detection). Teknik image enhancement digunakan untuk meningkatkan kualitas suatu citra digital# baik dalam tujuan untuk menonjolkan suatu ciri tertentu dalam citra tersebut# maupun untuk memperbaiki aspek tampilan. Proses ini biasanya didasarkan pada prosedur yang bersi!at eksperimental# subjekti!# dan amat bergantung pada tujuan yang hendak dicapai. Proses peningkatan mutu citra bertujuan untuk memperoleh citra yang dapat memberikan in!ormasi sesuai dengan tujuan*kepentingan pengolahan citra. Proses peningkatan mutu citra ini termasuk memperbaiki citra yang ketika proses akuisisi mengalami ganguan yang signi!ikan seperti noise# gangguan geometris# radiometrik dan beberapa gangguan !aktor alam lainnya. +ecara umum domain dalam pengingkatan mutu citra ini dapat dilakukan secara spatial dan !rekuensi. &omain +patial melakukan manipulasi nilai pi,el secara langsung dengan dipengaruhi oleh nilai pi,el lainnya secara spatial sedangkan domain !rekuensi berdasarkan !rekuensi spektrum citra.
&omain +pasial merupakan teknik peningkatan mutu citra yang melakukan manipulasi langsung pi,el (,#y) suatu citra dengan menggunakan !ungsi trans!ormasi- g(,# y) T/!(,# y)0# dimana !(,# y) sebagai citra input# g(,# y) hasil citra yang sudah diproses dan T adalah operator pada ! yang dide!inisikan berdasarkan beberapa lingkungan di (,# y). Teknik ini ditunjukkan pada gambar 1.$ Masking*2ilter suatu pi,el (,#y) ditentukan berdasarkan pi,el tetangganya yang dide!inisikan sebagai bentuk bujur sangkar (sering digunakan) ataupun circular sebagai subcitra yang berpusat di titik (,#y) dengan ukuran lebih dari ','(gambar 1. menggunakan masking ,). Pusat subcitra berpindah dari satu pi,el ke pi,el lainnya dimulai dari pojok atas. 3ilai koe!isien masking ditentukan berdasarkan prosesnya. Teknik masking digunakan untuk penajaman citra dan penghalusan citra. Edge detection adalah pendekatan yang paling umum digunakan untuk mendeteksi diskontinuitas grayle#el. 4al ini disebabkan karena titik ataupun garis yang terisolasi tidak terlalu sering dijumpai dalam aplikasi praktis. +uatu edge adalah batas antara dua region yang memiliki grayle5el yang relati! berbeda. Pada dasarnya ide yang ada di balik sebagian besar teknik edge-detection adalah menggunakan perhitungan local deri#ati#e operator. 6radien dari suatu citra !(,#y) pada lokasi (,#y) adalah 5ector.
1.2 Rumusan Masalah 7erdasarkan dari latar belakang yang diuraikan diatas# maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu sebagai berikut-
a. 7agaimana cara mendeteksi tepi citra8 b. 7agaimana membedakan ketiga metode pendeteksian tepi8
1. Tu!uan Tujuan dari makalah ini yaitu untuk membahas dan menganalisis lebih rinci tentang pendeteksian tepi dari suatu cita dan mengetahui perbedaan dari pedeteksian dengan metode yang berbeda yaitu $obert! Preitt! Sobel.
BAB II
PEMBAHASAN
1. Te"# C#tra $ Edge%
Tepi (edge) adalah perubahan nilai intensitas derajat keabuan yang cepat*tibatiba (besar) dalam jarak yang singkat. +edangkan deteksi tepi ( Edge Detection) pada suatu citra adalah suatu proses yang menghasilkan tepitepi dari obyekobyek citra# tujuannya adalah 9ntuk menandai bagian yang menjadi detail citra 9ntuk memperbaiki detail dari citra yang kabur# yang terjadi karena error atau adanya e!ek dari proses akuisisi citra +uatu titik (,#y) dikatakan sebagai tepi ( edge) dari suatu citra bila titik tersebut mempunyai perbedaan yang tinggi dengan tetangganya. Pada gambar $.' di bawah ini dapat dilihat proses yang dilakukan untuk memperoleh tepi gambar dari suatu citra yang ada.
Gambar 2.1. Proses deteksi tepi citra
Pada gambar $.'. terlihat bahwa hasil deteksi tepi berupa tepitepi dari suatu gambar. 7ila diperhatikan bahwa tepi suatu gambar terletak pada titiktitik yang memiliki perbedaan tinggi.
6ambar $.$. 4asil deteksi tepi
Proses deteksi tepi (edge detection) sendiri masing dapat dikelompokkan berdasarkan operator atau metode yang digunakan dalam proses pendeteksian tepi suatu citra (edge detection) untuk memperoleh citra hasil. "dapun ketiga metode tersebut adalah -
'. Metode $obert Metode $obert adalah nama lain dari teknik di!!erensial pada arah horisontal dan di!!erensial pada arah 5ertikal# dengan ditambahkan proses kon5ersi biner setelah dilakukan di!!erensial. Teknik kon5ersi biner yang disarankan adalah kon5ersi biner dengan meratakan distribusi warna hitam dan putih.. Metode :obert ini juga disamakan dengan teknik &P;M ( Differential Pulse %ode "odulation).
perator :obert menggunakanoperator gradient berukuran $ , $ -
&radient magnitude dari operator $obert adalah sebagai berikut -
Karena operator $obert hanya
menggunakan con5olution
mask
berukuran $ , $# maka operator $obert sangat sensiti5e terhadap noise.
;ontoh deteksi tepi dengan :obert <
1
=
1
'
>
?
1
'
$
'
<
1
<
'
1
>
1
<
$
>
@
$
>
=
@
<
$
1
=
'
%
=
$
1
'
$
<
?
>
$
<
?
>
citra awal
citra hasil pendeteksian tepi
!A/%#%0 B<'B C B1$B >
$. Metode Preitt Metode Preitt merupakan pengembangan metode $obert dengan menggunakan !ilter 4P2 yang diberi satu angka nol penyangga. Metode ini mengambil prinsip dari !ungsi laplacian yang dikenal sebagai !ungsi untuk membangkitkan 4P2.
perator Preitt menggunakan delapan buah kernel operator gradient -
&engan menggunakan batuan program matlab maka Pendektesian tepi ( Edge Detection) dengan operator Preitt dapat dilihat implementasinya. 7erikut
ini
adalah
listing
program
yang
akan
digunakan
untuk
mengimplementasikan deteksi tepi denngan operator Preitt ;ontoh sintak program Matlab untuk pendeteksian tepi citracitra=imread('D:\MATLAB PROJECT\Vincent.tif') ic= r!"#!ra$(citra) %&= * * * + ,, Dete-iVerti-a/ ic&=fi/ter#(%&0ic) , c1n21/3ti1n %$=%&' ,, Dete-i41ri51nta/ ic$=fi/ter#(%$0ic) ed!e6%=7rt(ic&.8#9ic$.8#) ed!e6t=im#"(ed!e6%;#<<0*.) fi!3re0 im>1(citra)0 tit/e('Citra A/i') 3"%/1t(#0#0)0 im>1(ic&;#<<)0 tit/e('Dete-i Verti-a/') 3"%/1t(#0#0#)0 im>1(ic$;#<<)0 tit/e('Dete-i 41ri1nta/') 3"%/1t(#0#0)0 im>1(ed!e6%;#<<)0 tit/e('Dete-i Citra Den!an Bataan (#<<)') 3"%/1t(#0#0?)0 im>1(ed!e6t)0 tit/e('Citra 4ai/ Dete-i Te%i')
Dari program diatas maka akan didapat tampilan atau hasil detesi tepi dengan operator Prewitt sebagai berikut :
;ontoh lain penggunaan operator Preitt dapat menggunakan 'isting berikut ini -
/=imread('D:\MATLAB PROJECT\tree."m%') /=r!"#!ra$(/) /#=fft(d13"/e(/)) /#6=fft(d13"/e(/)) fi!3re() c/f(3"%/1t(00)0im>1(/)) tit/e('Ori!ina/ ima!e') >1/d 1n 3"%/1t(00#)0im>1(/) tit/e('@ra$ ca/e ima!e') , creat fi/ter matri&( ind1) >=f%ecia/('%reitt') /6%re=3int(r13nd(fi/ter#(>0/))) /6%re6=fft(d13"/e(/6%re)) 3"%/1t(00)0im>1(/6%re) tit/e('Preitt fi/tered ima!e')
;apture -
. Metode Sobel Metode Sobel merupakan pengembangan metode
robert dengan
menggunakan !ilter 4P2 yang diberi satu angka nol penyangga. Metode ini mengambil prinsip dari !ungsi laplacian dan gaussian yang dikenal sebagai !ungsi untuk membangkitkan 4P2. Kelebihan dari metode sobel ini adalah kemampuan untuk mengurangi noise sebelum melakukan perhitungan deteksi tepi.
perator +obel menggunakan kernel operator gradient , -
perator +obel melakukan deteksi tepi dengan memperhatikan tepi 5ertical dan horiDontal. 6radient Magnitude dari operator +obel adalah sebagai berikut -
&engan menggunakan batuan program matlab maka pendektesian tepi ( Edge Detection) dengan operator Sobel dapat dilihat implementasinya. 7erikut ini adalah listing program yang akan digunakan untuk mengimplementasikan deteksi tepi denngan operator Sobel /=imread('D:\MATLAB PROJECT\Vincent.tif') /=r!"#!ra$(/) /#=fft(d13"/e(/)) /#6=fft(d13"/e(/)) fi!3re() c/f(3"%/1t(00)0im>1(/)) tit/e('Ori!ina/ ima!e') >1/d 1n 3"%/1t(00#)0im>1(/) tit/e('@ra$ ca/e ima!e') , creat fi/ter matri&( ind1) >=f%ecia/('1"e/') /61"e/=3int(r13nd(fi/ter#(>0/))) /61"e/6=fft(d13"/e(/61"e/)) 3"%/1t(00)0im>1(/61"e/) tit/e('1"e/ fi/tered ima!e')
Perbandingan pendeteksian tepi dengan operator Preitt dengan perator +obel -
Script /=imread('D:\MATLAB PROJECT\/enna."m%') /=r!"#!ra$(/) /#=fft(d13"/e(/)) /#6=fft(d13"/e(/)) fi!3re() c/f(3"%/1t(#0#0)0im>1(/)) tit/e('Ori!ina/ ima!e') >1/d 1n 3"%/1t(#0#0#)0im>1(/) tit/e('@ra$ ca/e ima!e') , creat fi/ter matri&( ind1) >=f%ecia/('%reitt') /6%re=3int(r13nd(fi/ter#(>0/))) /6%re6=fft(d13"/e(/6%re)) 3"%/1t(#0#0)0im>1(/6%re) tit/e('Preitt fi/tered ima!e') , creat fi/ter matri&( ind1) >=f%ecia/('1"e/') /61"e/=3int(r13nd(fi/ter#(>0/))) /61"e/6=fft(d13"/e(/61"e/)) 3"%/1t(#0#0?)0im>1(/61"e/) tit/e('1"e/ fi/tered ima!e')
Capture
BAB III PENUTUP
.1 &es#m"ulan
7erdasarkan
uraian pembahasan mengenai pendeteksian tepi
diatas
dapat
disimpulkan sebagai berikut'. Edge detection adalah pendekatan yang paling umum digunakan untuk mendeteksi diskontinuitas grayle#el. $. +uatu edge adalah batas antara dua region yang memiliki grayle5el yang relati! berbeda. . Penerapan metode Sobel# metode Preitt! dan metode $obert untuk meningkatkan penampakan garis batas suatu daerah atau objek di dalam citra dalam aplikasi lebih e!ekti! mengenali suatu citra dua dimensi.
