PENGOLAHAN CITRA

1) PENGERTIAN 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.

Pengolahan citra bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasikan oleh manusia atau mesin. Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain. Inputan pada proses ini adalah citra dan keluarannya juga berupa citra dengan kualitas lebih baik daripada citra inputan sebelumnya.

Untuk pengertian Citra adalah suatu representasi(gambaran),kemiripan,atau imitasi dari suatu objek. Citra yang terlihat merupakan cahaya yang direfleksikan dari sebuah objek. Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut dan pantulan cahaya ditangkap oleh alat-alat optik, misal mata manusia, kamera, scanner, sensor satelit, dsb, kemudian direkam.

Suatu citra adalah fungsi intensitas 2 dimensi f(x, y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan f pada titik (x, y) merupakan tingkat kecerahan (brightness) suatu citra pada suatu titik. Suatu citra diperoleh dari penangkapan kekuatan sinar yang dipantulkan oleh objek. Citra sebagai output alat perekaman, seperti kamera, dapat bersifat analag ataupun digital.

2) CITRA ANALOG DAN DIGITAL

            Citra Analog adalah citra yang masih dalam bentuk sinyal analog, seperti hasil pengambilan gambar oleh kamera atau citra tampilan di layar TV ataupun monitor (sinyal video).

Menurut presisi yang digunakan untuk menyatakan titik-titik koordinat pada domain spasial (bidang) dan untuk menyatakan nilai keabuan (warna suatu citra), maka secara teoritis cotra dapat dikelompokkan menjadi empat kelas citra, yaitu: kontinu-kontinu, kontinu-diskrit, diskrit-kontinu, diskritdiskrit. Parameter(label) pertama menyatakan presisi titik koordinat pada bidang, sedangkan label kedua menyatakan presisi nilai keabuan/warna. Label kontinu berarti nilai yang digunakan adalah tak terbatas dan tak tehingga, sedangkan diskrit menyatakan terbatas dan berhingga. Suatu citra dijital merupakan representasi 2-D array sample diskrit suatu citra kontinu f(x,y).

Amplitudo setiap sample di kuantisasi untuk menyatakan bilangan hingga bit. Setiap elemen array 2-D sample disebut suatu pixel atau pel (dari istilah ”picture element”) Pengolahan citra dijital adalah proses pengolahan citra dijital dengan alat bantu komputer. Tingkat ketajaman/resolusi warna pada citra digital tergantung pada jumlah ”bit” yang digunakan oleh komputer untuk merepresentasikan setiap pixel tersebut. Tipe yang sering digunakan untuk merepresentasikan citra ada;ah ”8-bit citra” (256 colors (0 untuk hitam – 255 untuk putih)), tetapi dengan kemajuan teknologi perangkat keras grafik, kemampuan tampilan citra di komputer hingga 32 bit (232 warna).

Citra digital adalah citra yang dapat diolah oleh komputerMisalnya sebuah citra grayscale ukuran 150x150 piksel (elemen terkecil dari sebuah citra) diambil sebagian (kotak kecil) berukuran 9x9 piksel. Maka monitor akan menampilkan sebuah kotak kecil. Namun yang di simpan dalam memori computer hanyalah angka-angka yang menunjukan besar intensitas pada masing-masing piksel tersebut.

Citra digital juga dapat didefinisikan sebagai fungsi dua variabel, f(x,y), dimana x dan y adalah koordinat spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada koordinat tersebut, hal tersebut diilustrasikan pada gambar dibawah ini . Teknologi dasar untuk menciptakan dan menampilkan warna pada citra digital berdasarkan pada penelitian bahwa sebuah warna merupakan kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu merah, hijau, dan biru (Red, Green, Blue - RGB).

Gambar. 1 Variable pada Citra Digital

Citra berwarna merupakan gabungan dari beberapa lapis citra kanal warna yang bertumpuk. Masing-masing lapisan merepresentasikan nilai intensitas warna tertentu terhadap warna gelap sehingga pada citra berwarna setiap pixel mempunyai informasi warna tertentu yang merupakan gabungan warna-warna dari citra kanal warna. Misalnya RGB (Red Green Blue)  mempunyai warna dasar merah, hijau dan biru digabungkan dalam membentuk suatu susunan warna yang luas. Setiap warna dasar, misalnya merah, dapat diberi rentang nilai. Untuk monitor komputer, nilai rentangnya paling kecil adalah 0 dan paling besar adalah 255. Pilihan skala 256 ini didasarkan pada cara mengungkap 8 digit bilangan biner yang digunakan oleh mesin komputer. Dengan cara ini, akan diperoleh warna campuran sebanyak 256 x 256 x 256 = 1677726 jenis warna. Sebuah jenis warna, dapat dibayangkan sebagai sebuah vektor di ruang 3 dimensi yang biasanya dipakai dalam matematika, koordinatnya dinyatakan dalam bentuk tiga bilangan, yaitu komponen x, komponen y dan komponen z. Misalkan sebuah vektor dituliskan sebagai r = (x,y,z). Untuk warna, komponen – komponen tersebut digantikan oleh komponen Red, Green, Blue. Jadi, sebuah jenis warna dapat dituliskan sebagai berikut:

-        Putih       = RGB (255,255,255)

-        Hitam      = RGB(0,0,0)

-        Kuning   = RGB(255,255,0)

-        Hijau       = RGB(0,255,0)

-        Cyan = RGB(0,255,255)

-        Biru   = RGB(0,0,255)

-        Magenta = RGB(255,0,255)

-        Merah     = RGB(255,0,0)

Gambar. 2 Dasar Warna RGB

Sebelum Operasi-operasi yang dilakukan didalam pengolahan citra dapat diklasifikasikan dalam beberapa jenis sebagai berikut :

1.    Perbaikan citra (image restoration)

Pada hakikatnya semua operasi dalam pengolahan citra bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra untuk suatu keperluan tertentu. Perbaikan citra diartikan sebagai proses untuk mengolah citra digital yang didapat agar lebih mendekati bentuk citra aslinya, atau sering disebut sebagai proses mendapatkan kembali (rekonstruksi) citra asli dari suatu citra yang telah mengalami proses degradasi.

2.    Perbaikan kualitas citra (image enhancement)

Jenis operasi ini bertujuan untuk memperbaiki kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan operasi ini, ciri-ciri khusus yang terdapat didalam citra lebih ditonjolkan.

Gambar. 3 Perbaikan Kualitas Citra

3.    Pemampatan citra (image compression)

Operasi ini bertujuan untuk memampatkan citra sehingga memori yang dibutuhkan untuk menyimpan citra lebih kecil, tetapi hasil citra yang telah dimampatkan tetap memiliki kualitas gambar yang bagus. Contohnya adalah metode JPEG atau Joint Photographic Experts Group yang mendukung warna 24 bit (jutaan warna) dan mendukung banyak jenis dan variasi dari kecerahan, pewarnaan, dan tata cahaya.

Gambar. 4 Pemampatan Citra

4.    Segmentasi Citra (Image Segmentation)

                 Operasi ini bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan suatu kriteria tertentu. Jenis operasi ini erat kaitannya dengan pengenalan pola.                                              

5.    Analisis Citra (Image Analysis)
   Operasi ini bertujuan untuk menghitung besaran kuantitatif citra untuk menghasilkan deskripsinya.Teknik analisis citra mengekstraksi ciri-ciri tertentu yang membantu dalam identifikasi obyek. Proses segmentasi kadangkala diperlukan untuk melokalisasi obyek yang diinginkan dari sekelilingnya.
Yang termasuk dalam klasifikasi analisis citra antara lain:
1. Pendeteksian tepian (edge detection)
2. Ekstraksi batas (boundary)
3. Representasi daerah (region)


6.  Rekonstruksi citra (image reconstruction)
           Operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang obyek dari beberapa citra hasil proyeksi. Operasi rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis. Contohnya adalah foto rontgen dengan sinar X digunakan untuk membentuk ulang gambar organ tubuh.