Pengantar Pengolahan Citra

Pengolahan citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan citra berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra/gambar menjadi citra lain dengan menggunakan teknik tertentu.

Definisi dasar yang dipergunakan dalam pengolahan citra :

1. Citra

Citra adalah gambar dua dimensi yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar diskrit melalui proses sampling.

Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskrit. Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut dengan piksel. Contohnya adalah gambar/titik diskrit pada baris n dan kolom m disebut dengan piksel [n,m].

2. Sampling

Sampling adalah proses untuk menentukan warna pada piksel tertentu pada citra dari sebuah gambar yang kontinu. Pada proses sampling biasanya dicari warna rata-rata dari gambar analog yang kemudian dibulatkan.

Proses sampling sering juga disebut proses digitisasi.

3.  Kuantisasi

Ada kalanya, dalam proses sampling, warna rata-rata yang didapat di relasikan ke level warna tertentu. Contohnya apabila dalam citra hanya terdapat 16 tingkatan warna abu-abu, maka nilai rata-rata yang didapat dari proses sampling harus diasosiasikan ke 16 tingkatan tersebut. Proses mengasosiasikan warna rata-rata dengan tingkatan warna tertentu disebut dengan kuantisasi. 

4. Derau

Derau (Noise) adalah gambar atau piksel yang mengganggu kualitas citra. Derau dapat disebabkan oleh gangguan fisis(optik) pada alat akuisisi maupun secara disengaja akibat proses pengolahan yang tidak sesuai. Contohnya adalah bintik hitam atau putih yang muncul secara acak yang tidak diinginkan di dalam citra. bintik acak ini disebut dengan derau salt & pepper.

Banyak metode yang ada dalam pengolahan citra bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan noise.

 

Operasi Pengolahan Citra

Operasi yang dilakukan untuk mentransformasikan suatu citra menjadi citra lain dapat dikategorikan berdasarkan tujuan transformasi maupun cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra.

Berdasarkan tujuan transformasi operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut :

• Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement)

Operasi peningkatan kualitas citra bertujuan untuk meningkatkan fitur tertentu pada citra.

• Pemulihan Citra (Image Restoration)

Operasi pemulihan citra bertujuan untuk mengembalikan kondisi citra pada kondisi yang diketahui sebelumnya akibat adanya pengganggu yang menyebabkan penurunan kualitas citra.

Berdasarkan cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra, Operasi pengolahan citra dikategorikan sebagai berikut :

• Operasi titik, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya hanya ditentukan oleh nilai piksel itu sendiri.
• Operasi area, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya dipengaruhi oleh piksel tersebut dan piksel lainnya dalam suatu daerah tertentu. Salah satu contoh dari operasi berbasis area adalah operasi ketetanggaan yang nilai keluaran dari operasi tersebut ditentukan oleh nilai piksel-piksel yang memiliki hubungan ketetanggaan dengan piksel yang sedang diolah.
• Operasi global, yaitu operasi yang dilakukan tehadap setiap piksel pada citra yang keluarannya ditentukan oleh keseluruhan piksel yang membentuk citra.

Umumnya, operasi-operasi pengolahan citra diterapkan pada citra bila :
1. Perbaikan atau modifikasi citra untuk meningkatkan kualitas visual atau menonjolkan beberapa aspek informasi yang terkandung dalam citra.
2. Elemen di dalam citra perlu di kelompokkan, dicocokkan atau diukur.
3. Sebagian citra perlu di gabung dengan bagian citra yang lain.

Di dalam bidang komputer, ada 3 bidang studi yang berkaitan dengan citra, namun tujuan ketiganya berbeda, yaitu :

1. Grafika Komputer (Computer Graphics)

2. Pengolahan Citra (Image Processing)

3. Pengenalan Pola (Pattern Recognition/image interpretation)

Computer Vision mencoba meniru Human Vision

Computer Vision adalah proses otomatis yang mengintegrasikan sejumlah besar proses untuk persepsi visual, seperti :

1. Akuisisi citra

2. Pengolahan citra

3. Klasifikasi

4. Pengenalan (Recognition)

5. Membuat Keputusan.

6. Vision = Geometry + Measurement + Interpretation

Proses-proses dalam computer vision dapat dibagi menjadi 3 aktivitas :
1. Memperoleh atau mengakuisisi citra digital
2. Melakukan teknik komputasi untuk memproses atau memodifikasi data citra (operasi-operasi pengolahan citra)

3. Menganalisis dan menginterpretasi citra dan menggunakan hasil pemrosesan untuk tujuan tertentu, misalnya mengontrol peralatan, memantau proses manufaktur, memandu robot, dll.

Alat bantu matematika yang sering dipakai dalam pengolahan citra adalah sebagai berikut :

• Statistik inheren
• Konvolusi
• Transformasi Fourier
• Representasi Kontur

Aplikasi Pengolahan Citra

1. Bid.Perdagangan
a. Pembacaan barcode
b. Pengenalan huruf/angka pada suatu formulir secara otomatis

2. Bid.Militer
a. Mengenali sasaran peluru kendali melalui sensor visual
b. Mengidentifikasi jenis pesawat musuh

3. Bid.Kedokteran
a. Mammografi
b. Rekontruksi foto janin hasil USG

4. Bid.Biologi
a. Pengenalan jenis kromosom melalui citra mikroskopik

5. Komunikasi Data
a. Kompresi citra yang akan ditransmisikan 

6. Hiburan
a. Game
b. Kompresi Video

7. Robotika
a. Visualy-Guided autonomous navigation

8. Pemetaan
a. Klasifikasi penggunaan tanah melalui foto udara/LANDSAT

9. Geologi
a. Mengenali jenis batu-batuan melalui foto udara/LANDSAT

10. Hukum
a. Pengenalan sidik jari
b. Pengenalan foto narapidana

Berikut ini adalah algorima yang biasa dipakai dalam pengolahan citra. Algoritma dibawah ini dibagi menjadi beberapa kategori berdasarkan pendekatan yang dilakukan dalam memanipulasi citra asli.

1. Algoritma berbasis histogram

Algoritma kategori ini menggunakan histogram dari citra awal untuk menghasilkan citra baru.

• Peregangan Kontras
• Ekualisasi histogram
• Filter Minimum
• Filter Median
• Filter Maksimum

2. Algoritma berbasis matematika

Algoritma pada kategori ini menggunakan piksel/beberapa piksel untuk menjadi masukan suatu fungsi matematik untuk menentukan nilai piksel pada citra hasil.

• Biner

Operasi ini berbasis operasi boolean (AND,OR,NOT) untuk memanipulasi citra

• Aritmetika

Operasi ini berbasis operasi Aritmatika ( penjumlahan, pengurangan, perkalian dan pembagian citra)

• Geometri

3. Algoritma berbasis konvolusi

Algoritma pada kategori ini menggunakan teknik konvolusi untuk menghasilkan citra hasil.

4. Algoritma berbasis penurunan

5. Algoritma berbasis morfologi

download materinya..

sumber : http://ussie.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/13436/PENGOLAHAN+CITRA.pdf

              http://id.wikipedia.org/wiki/Pengolahan citra