BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Metode Grayscale

Suatu citra grayscale adalah suatu citra yang hanya memiliki warna tingkat

keabuan. Penggunaan citra grayscale dikarenakan membutuhkan sedikit informasi

yang diberikan pada tiap piksel dibandingkan dengan citra berwarna. Warna abu-abu

pada citra grayscale adalah warna R (Red), G (Green), B (Blue) yang memiliki

intensitas yang sama. Sehingga dalam grayscale image hanya membutuhkan nilai

intensitas tunggal dibandingkan dengan citra berwarna membutuhkan tiga intensitas

untuk tiap pikselnya. Intensitas dari citra grayscale disimpan dalam 8 bit integer yang

memberikan 256 kemungkinan yang mana dimulai dari level 0 sampai dengan 255 (0

untuk hitam dan 255 untuk putih dan nilai diantaranya adalah derajat keabuan).

Tingkat keabuan atau Grayscale level dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2. 1 Grayscale Level

2.2 Metode Canny Edge Detection

Batas garis atau Lane Boundaries didefinisikan oleh kontras antara permukaan

lintaan dan garis pada jalan. Kontras ini adalah edges dari gambar. Oleh karena itu

edge detectors sangat penting untuk menentukan dimana batas garis atau lane

boundaries. Hal itu juga mengurangi jumlah pembelajaran data yang dibutuhkan

untuk menyederhanakan gambar, jika outline dari sebuah lintsan dapat diekstrak dari

sebuah gambar.

Edge detector yang digunakan pada algoritma ini dan satu-satunya yang dapat

menghasilkan gambar edge terbaik dari semua edge detector adalah ‘canny’ edge

detector. Sangat penting memiliki pendeteksi pinggiran atau edge detection yang

dapat memilih threshold secara otomatis, Tetapi threshold otomatis yang ada pada

standar canny menghasilkan informasi pinggiran atau edge yang terlalu banyak.

Dengan membuat sedikit modifikasi terhadap edge detection yang dihasilkan oleh

canny memberikan hasil yang lebih baik. Canny edge detector juga memiliki

karakteristik yang membuatnya tidak menghasilkan noise seperti pendekatan-

pendekatan yang lainnya. Dibawah adalah gambar yang dihasilkan dari Canny

Detection. (Abdulhakam.AM.Assidiq, Othman O. Khalifa, Md. Rafiqul Islam, Sheroz

Khan, 2008)

Gambar 2. 2 Setelah melalui proses Canny Edge Detection

2.3 Metode Hough Transform

Hough Transform adalah cara yang paling populer dan metode yang paling

efisien dalam mendeteksi garis pada gambar. Untuk setiap edge pixel (x,y) pada x – y

plane, nilai dari ρ terhadap setiap ɵ dihitung dan dilakukan vote ke grid yang relevan.

Parameter untuk menentukan kandidat garis lurus dihasilkan dengan mendeteksi local

peak dari cumulative matrix.

Dalam penggunaan Hough Transform parameter solusi dalam menggunakan

metode Hough Transform didapatkan dari pencarian secara menyeluruh, yang akan

menyebabkan peningkatan beban komputasi. Untuk mengurangi waktu pengerjaan

dan menggunakan secara maksimal informasi yang didapatkan. Sebuah improvisasi

Hough Transform digunakan untuk mempercepat perhitungan. Ketika menghitung

parameter dari setiap poin, nilai ɵ menurut arah dari kontur pixelnya digunakan untuk

mengecilkan ruang pencarian.

Berikut adalah langkah-langkah Hough Transform :

Hitung Hough Transform nya

Cari local peak dari cumulative matrix

Nilai dari semua grid dihitung untuk mencari tahu local peaks. Setiap

peak menunjukkan kandidat garis lurus

Grouping pada Hough Space

Penggunaan teknik grouping pada Hough Space sangat dibutuhkan untuk

menghilangkan beberapa respon yang berasal dari garis yang mirip atau

sama. Ketika lebih dari satu peak ditemukan dalam daerah yang kecil,

rata-rata dari peak tersebut dihitung untuk menjadikan peak-peak

sebelumnya menjadi satu.

Gambar 2. 3 Setelah melalui proses Hough Transform

Hasil dari langkah diatas ada pada gambar diatas. Gambar pada baris pertama

mendeteksi garis lurus dan Hough Space sebelum di grouping. Pada baris kedua hasil

dari garis lurus dan Hough Space setelah di grouping. Respon – respon yang berasal

dari garis yang sama telah dikelompokkan pada langkah ini. (XU Fangfang, WANG

Bo, ZHOU Zhiqiang, ZHENG Zhihui, 2001)

(Halimatus Sa’diyah, R.Rizal Isnanto, Achmad Hidayatno) Transformasi Hough

menggunakan bentuk parametrik dan menggunakan pemungutan suara terbanyak atau

voting untuk menentukan nilai parameter yang tepat. Apabila dalam gambar memiliki

beberapa garis yang saling berpotongan pada suatu titik, kemudian titik tersebut

ditransformasi ke dalam ruang parameter m – c akan didapati bahwa transformasi

dalam ruang parameter m – c adalah sebuah garis lurus dengan persamaan garis

dinyatakan sebagai,

(3-1)

Sebaliknya jika dalam citra terdapat sebuah garis lurus, dimana garis tersebut

mempunyai persamaan seperti persamaan (3-1), maka apabila ditransformasi ke

dalam ruang parameter m – c akan diperoleh bahwa transformasi dalam ruang

parameter m – c adalah beberapa garis yang saling berpotongan dalam suatu titik.

Persamaan transformasi diperoleh dengan cara memanipulasi persamaan garisnya

yaitu persamaan (3-1) menjadi bentuk parametrik menjadi persamaan.

(3-2)

Perhitungan transformasi dilakukan dengan cara menghitung tiap titik dalam

citra kedalam semua variasi nilai m - c. Jika ditemui sebuah garis vertikal, maka akan

terjadi masalah dalam penghitungannya dikarenakan garis vertikal mempunyai nilai

gradien kemiringan yang besarnya tak berhingga ∞.

Sebagai alternatifnya digunakan persamaan

(3-3)

Dimana gambar koordinat kartesiannya ditunjukkan pada Gambar 3.15

Gambar 3. 1 Gambar garis dalam koordinat kartesian

Sebuah titik B dalam gambar tersebut apabila ditransformasi ke dalam ruang

parameter r – maka akan menjadi seperti Gambar 2.2

Gambar 3. 2 Hasil transformasi dalam ruang parameter r – θ

Apabila di dalam citra terdapat suatu garis lurus, maka jika garis lurus citra

ditransformasi kedalam ruang parameter r – akan terjadi suatu titik penumpukan

antar kurva sinusoida hasil pentransformasian masing-masing komponen piksel garis

yang membentuk garis lurus tersebut.

2.4 NI LabVIEW

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)

adalah perangkat lunak komputer untuk pemrosesan dan visualisasi data dalam bidang

akuisisi data, kendali instrumentasi serta automasi industri. LabVIEW menggunakan

gambar atau grafis sebagai fungsi (Grapichal Programming Language atau Visual

Programming Language). Jika pada pemograman lainnya menggunakan teks untuk

membuat sebuah fungsi, bahasa pemograman ini menginterpretasikan sebuah grafis

sebagai suatu fungsi. Program LabVIEW disebut dengan Virtual Instrumen (VI)

karena beberapa tampilan dan operasi pada program LabVIEW menyerupai suatu

instrument seperti osiloskop dan multimeter. Setiap VI menggunakan fungsi-fungsi

yang memanipulasi input dari user interface atau sumber lain dan menampilkan

informasi tersebut atau memindahkan informasi tersebut ke file atau komputer lain.

Terdapat tiga desain antarmuka yang digunakan :

Front Panel adalah desain antarmuka yang dapat digunakan untuk

memberi masukan atau sebagai keluaran. Sebagai contoh numeric control

adalah sebuah control yang dapat memberi masukan berupa angka atau

image display yang dapat menampilkan gambar. Ada beberapa grafis

fungsi yang tidak dapat dipakai pada front panel.

Gambar 2. 4 Front Panel

Block Diagram adalah desain antarmuka yang berisi grafis fungsi - fungsi

perhitungan yang digunakan dalam LabVIEW programming. Grafis fungsi

yang ada kita hubungkan untuk membuat persamaan atau untuk

menghasilkan nilai - nilai yang kita inginkan.

Gambar 2. 5 Block Diagram

Controls and Functions Palettes. Pada functions and Controls palettes

terdapat semua grafis fungsi yang dimiliki LabVIEW yang dapat kita

gunakan pada front panel maupun block diagram.

Gambar 2. 6 Controls and Functions Palettes

(http://www.fightingpi.org/Resources/Controls/Labview%20Resources/labview_tutorial/Labview%20Training%20Pictures/Sect%203-2-Accessing%20the

%20Control%20Palette.png)

2.5 NI myRio

MyRio adalah sebuah perangkat keras dimana pengguna dapat memanipulasi

fungsi – fungsinya untuk membuat berbagai sistem. myRio menggunakan ARM

prosesor yang juga sebuah FPGA prosesor. Dengan menggunakan fitur-fitur yang ada

dapat dibuat sistem yang lebih kompleks. myRio menggunakan LabView sebagai IDE.

LabView digunakan untuk membuat aplikasi yang akan menjalankan perangkat keras

atau fitur – fitur yang ada pada myRio. Pada board myRio terdapat beberapa periperal

yang umum yang dapat digunakan seperti bluetooth, wifi, LED, accelerometer, push

button, analog input dan output, RAM. Dapat juga dihubungkan ke sebuah integrated

circuit atau IC untuk membuat sistem yang lebih kompleks. Atau dihubungkan ke

board lain yang memang diperlukan dalam membuat sebuah sistem.

Gambar 2. 7 myRio produk dari National Instrument

(http://www.studica.com/blog/wp-content/uploads/2014/02/MyRIO.jpg)

Sebuah embedded processor adalah mikroprosesor yang digunakan dalam

sistem embedded. Prosesor ini biasanya memiliki ukuran lebih kecil dan

mengkonsumsi daya yang lebih kecil. Embedded processor dapat dibagi menjadi dua

kategori: mikroprosesor biasa dan mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki

peripheral yang lebih banyak pada chipnya. Pada dasarnya, embedded processor

adalah chip CPU yang digunakan dalam sistem yang bukan merupakan general-

purpose workstation seperti laptop atau desktop.

Embedded processor hanyalah sebuah perangkat komputasi yang ditempatkan

di dalam sistem yang dikontrolnya. Sebuah embedded processor yang ada pada sistem

menangani semua perhitungan dan operasi logis dari komputer. Embedded processor

juga menangani tugas-tugas seperti menyimpan dan mengambil data dari memori, dan

pengolahan data dari input atau output. Embedded processor sering bekerja sebagai

bagian dari sistem komputer, bersama memori dan perangkat input/output.

Embedded Processor dapat ditemukan dalam perangkat portable seperti jam

tangan digital, PDA, kamera digital, unit GPS dan pemutar MP3. Mereka juga dapat

ditemukan dalam sistem yang lebih besar seperti lampu lalu lintas, sistem

pengendalian pembangkit listrik dan pengendali pabrik. Sistem telekomunikasi juga

menggunakan beberapa embedded system dari switch telepon ke ponsel. Embedded

Processor juga digunakan dalam elektronik konsumen termasuk konsol video game,

pemutar DVD dan printer. Beberapa peralatan rumah tangga termasuk oven

microwave, mesin cuci dan mesin pencuci piring menggunakan embedded processor

juga.