BUKU AJAR MATA KULIAH PENGOLAHAN CITRA DIGITALJURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM S-1SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTA

A. TINJAUAN MATA KULIAH

1. Deskripsi Mata KuliahDalam mata kuliah ini akan dibahas mengenai Representasi Citra Digital, Sistem visual manusia dan model citra sederhana, Transformasi Citra, Peningkatan Kualitas Citra, Model dan pemprosesan warna, Kompresi Citra, Deteksi batas dan tresholding, Segmentasi Citra, Representasi dan deskripsi citra serta pengenalan dan interpretasi citra

Beberapa pengertian dan makna tentang citra adalah sebagai berikut : Citra atau Image merupakan istilah lain dari gambar, yang merupakan informasi berbentuk visual. a picture is more than a thousand words artinya sebuah gambar bermakna lebih dari seribu kata maksudnya sebuah gambar akan memberikan informasi lebih banyak daripada informasi yang disajikan dalam bentuk kata-kata. Citra, gambar pada dwimatra atau dua dimensi dengan bentuk segi empat berformat horizontal dan vertical yang memiliki warna dan representasi digital. Citra sebagai fungsi menerus dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra.

2. Relevansia. Sistem Linearb. Pengolahan Isyarat Digitalc. Klasifikasi dan Pengenalan Polad. Jaringan Syaraf Tiruan

3. Standar Kompetensia. Memberikan pemahaman tentang pengolahan dan analisa citra untuk berbagai aplikasib. Memberikan teori dan teknik yang digunakan untuk pengolahan citra digitalc. Mahasiswa mengenal teori sampling citra 2 dimensi, transformasi diskrit 2 dimensi, paerbaikan dari informasi citra, restorasi dari distorsi, dan kompresi citrad. Mahasiswa mengenal dasar-dasar representasi, pengolahan dan analisis citra 2 dimensie. Mahasiswa mampu dan menguasai penerapan dari teori pengolahan citra digital

Setelah mengikuti mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan pengertian dasar mengenai pengolahan citra digital

4. Kompetensi Dasar

5. Indikator Ketercapaian

1. Mahasiswa memahami deskripsi materi pembelajaran dalam satu semester2. Setelah menyelesaikan kuliah ini mahasiswa akan mampu menjelaskan dasar-dasar citra digital, Transformasi citra, peningkatan kualitas citra, pemampatan citra, segmentasi citra, representasi dan deskripsi serta pengenalan dan Interpretasi

B. PENDAHULUANB.1. Pengolahan Citra DigitalPengolahan citra digital merupakan proses yang bertujuan untuk memanipulasi dan menganalisis citra dengan bantuan komputer. Pengolahan citra digital dapat dikelompokkan dalam dua jenis kegiatan :1. Memperbaiki kualitas suatu gambar, sehingga dapat lebih mudah diinterpretasi oleh mata manusia.2. Mengolah informasi yang terdapat pada suatu gambar untuk keperluan pengenalan objek secara otomatis. Bidang aplikasi kedua yang sangat erat hubungannya dengan ilmu pengetahuan pola (pattern recognition) yang umumnya bertujuan mengenali suatu objek dengan cara mengekstrak informasi penting yang terdapat pada suatu citra. Bila pengenalan pola dihubungkan dengan pengolahan citra, diharapkan akan terbentuk suatu sistem yang dapat memproses citra masukan sehingga citra tersebut dapat dikenali polanya. Proses ini disebut pengenalan citra atau image recognition. Proses pengenalan citra ini sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.Pengolahan citra dan pengenalan pola menjadi bagian dari proses pengenalan citra. Kedua aplikasi ini akan saling melengkapi untuk mendapatkan ciri khas dari suatu citra yang hendak dikenali. Secara umum tahapan pengolahan citra digital meliputi akusisi citra, peningkatan kualitas citra, segmentasi citra, representasi dan uraian, pengenalan dan interpretasi.Asal dari Pengolahan Citra Digital ( DIP ) 1. Pertama kali diterapkan pada Industri surat kabar (1920)2. Gambar di transmisikan dari London ke New York dengan Bartlane sistem melalui kabel di dasar laut.Waktu yang diperlukan kurang dari 3 jam3. Gambar di rekayasa menggunakan sebuah alat printing spesial untuk di transmisikan dan di rekonstruksi lagi saat diterima, rekonstruksinya menggunakan printer telegraph dengan simulasi pola halftone4. Masalah yang dihadapi dengan model pengiriman gambar di atas adalah untuk menyeleksi prosedur pencetakan dan distribusi dari intensitas level. Untuk kemudian, pada tahun 1921 teknik ini ditinggalkan dan diganti dengan teknik yang berbasis reproduksi gambar yang terbuat dari tapes perforated pada terminal penerimaan telegraph.5. Pertumbuhan Digital Image processing sejalan dengan pertumbuhan digital komputer dan teknologi yang mensupportnya, karena menurut pengertiannya sebuah rekayasa gambar baru dapat disebut sebagai DIP jika pada prosesnya menggunakan komputer, seperti pada kasus sistem yang mengembangkan sebuah film plate dengan light beams untuk mengimprove proses reproduksi gambar, sistem ini tidak dapat disebut DIP.6. Digital komputer pertama kali dikemukakan oleh John Van Neumann pada tahun 1940, dengan dua konsepnya: sebuah memory untuk menyimpan data dan program, dan sebuah conditional branchingB.2. Representasi CitraB.3. Dasar-dasar Citra Digital Citra digital tersusun atas sejumlah berhingga elemen, masing-masing memiliki lokasi dan nilai/intensitas tertentu. Elemen-elemen ini disebut elemen gambar, elemen citra, pels, dan juga piksel. Bidang ilmu pengolahan citra digital merujuk pada pemrosesan citra digital menggunakan komputer digital. Citra digital yang bisa diproses mencakup hampir keseluruhan spektrum gelombang elektromagnetik, mulai dari sinar gamma sampai gelombang radioB.4. Akusisi Citrabagian ini membahas presprocessing image, semisal penskalaanB.5. Transformasi CitraPengambilan data dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai media seperti kamera analog, kamera digital, handycamp, scanner, optical reader dan sebagainya. Citra yang dihasilkan belum tentu data digital, sehingga perlu didigitalisasi.B.6. Peningkatan kualitas citraPada tahap ini dikenal dengan pre-processing dimana dalam meningkatkan kualitas citra dapat meningkatkan kemungkinan dalam keberhasilan pada tahap pengolahan citra digital berikutnya.B.7. Pemampatan Citraseperti namanya, pada bab ini akan dijelaskan bagaimana merekayasa image sehingga memiliki ukuran yang lebih kecil tanpa merusak image itu sendiri.B.8. Segmentasi citraSegmentasi bertujuan untuk memilih dan mengisolasikan (memisahkan) suatu objek dari keseluruhan citra. Segmentasi terdiri dari downsampling, penapisan dan deteksi tepian. Tahap downsampling merupakan proses untuk menurunkan jumlah piksel dan menghilangkan sebagian informasi dari citra. Dengan resolusi citra yang tetap, downsampling menghasilkan ukuran citra yang lebih kecil. Tahap segmentasi selanjutnya adalah penapisan dengan filter median, hal ini dilakukan untuk menghilangkan derau yang biasanya muncul pada frekuensi tinggi pada spektrum citra. Pada penapisan dengan filter median, gray level citra pada setiap piksel digantikan dengan nilai median dari gray level pada piksel yang terdapat pada window filter. Tahap yang terakhir pada proses segmentasi yaitu deteksi tepian. Pendekatan algoritma Canny dilakukan berdasarkan konvolusi fungsi citra dengan operator Gaussian dan turunan-turunannya. Pendeteksi tepi ini dirancang untuk merepresentasikan sebuah tepian yang ideal, dengan ketebalan yang diinginkan. Secara umum, proses segmentasi sangat penting dan secara langsungakan menentukan keakurasian sistem dalam proses identifikasi iris mata.B.9. Representasi dan DeskripsiRepresentasi mengacu pada data konversi dari hasil segmentasi ke bentuk yang lebih sesuai untuk proses pengolahan pada komputer. Keputusan pertama yang harus sudah dihasilkan pada tahap ini adalah data yang akan diproses dalam batasan-batasan atau daerah yang lengkap. Batas representasi digunakan ketika penekanannya pada karakteristik bentuk luar, dan area representasi digunakan ketika penekanannya pada karakteristik dalam, sebagai contoh tekstur. Setelah data telah direpresentasikan ke bentuk tipe yang lebih sesuai, tahap selanjutnya adalah menguraikan data.B.10. Pengenalan dan InterpretasiPengenalan pola tidak hanya bertujuan untuk mendapatkan citra dengan suatu kualitas tertentu, tetapi juga untuk mengklasifikasikan bermacam-macam citra. Dari sejumlah citra diolah sehingga citra dengan ciri yang sama akan dikelompokkan pada suatu kelompok tertentu. Interpretasi meliputi penekanan dalam mengartikan objek yang dikenali.

Ir Iyus Rusmana MT