MAKALAH
OPERASI – OPERASI DASAR PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Untuk memenuhi tugas matakuliah Pengolahan
Citra Digital
Disusun
oleh :
YUSTIKA FEBRIANTI NUR RAHMADANI 12531549
6E
JURUSAN INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
PONOROGO
2015
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya. Shalawat dan salam penulis sanjungkan
kepada Nabi Besar Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari alam jahiliyah ke
alam yang berilmu pengetahuan, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “OPERASI-OPERASI DASAR
PENGOLAHAN CITRA DIGITAL”.
Melalui makalah ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Aslan Alwi, M.Sc sebagai dosen mata
kuliah Pengolahan Citra Digital
2. Rekan mahasiswa yang telah memberikan
banyak masukan terhadap makalah ini.
3. Bapak, ibu, saudara yang telah membantu penulis
dan tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini.
Penulis berharap agar tugas akhir ini dapat dipergunakan dengan baik dan
dapat berguna kedepannya. Penulis menyadari
bahwa makalah ini belum sempurna. Saya
mengharap kritikan dan saran yang membangun agar demi kesempurnaan penulisan di masa
yang akan datang. Besar harapan penulis
semoga laporan ini bermanfaat bagi para pembaca, terutama bagi penulis sendiri.
Ponorogo,
13 Juni 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... i
KATA PENGANTAR.
..................................................................................................
ii
DAFTAR ISI .................................................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ........................................................................................................
vii
BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................................1
1.1 Latar Belakang
............................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah
.......................................................................................................1
1.3 Maksud dan
Tujuan
.....................................................................................................1
1.4 Manfaat Penelitian
......................................................................................................1
BAB II LANDASAN TEORI ……............................................................................
...2
2.1
Operasi-Operasi
Dasar Pengolahan Citra Digital ………...................................... 2
2.1.1
Pengertian Citra.....………………………………………………………..2
2.1.2
Pengertian Pengolahan
Citra Digital...........................................................4
2.1.3
Operasi-Operasi Dasar
Pengolahan Citra Digital........................................5
A. Operasi
Komputasi.............................................................................5
1.
Operasi Titik.................................................................................5
2.
Operasi Lokal..............................................................................
6
3.
Operasi Global............................................................................
7
4.
Operasi Obyek............................................................................
7
B.
Operasi Aritmetika...........................................................................
8
C.
Operasi Boolean Pada Citra.............................................................
8
D.
Operasi Geometri Pada Citra...........................................................
8
BAB III PENUTUP ......................................................................................................11
3.1 Kesimpulan
..............................................................................................................
11
3.2 Saran
........................................................................................................................
11
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR
BELAKANG
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 merupakan bidang yang bersifat multidisiplin,
yang terdiri dari banyak aspek, antara lain fisika, elektronika, matematika,
seni, dan teknologi komputer.
Pengolahan citra (image
processing) memiliki hubungan yang sangat erat dengan disiplin ilmu yang
lain. Jika sebuah disiplin ilmu
dinyatakan dengan bentuk proses suatu input
menjadi output, maka pengolahan citra
memiliki input berupa citra serta output juga berupa citra.
Dalam
pembahasan pengolahan citra digital terdapat salah satu sub-bab operasi-operasi
dasar pengolahan citra digital. Maka penulis berinisiatif untuk mengangkat tema
tersebut sebagai bahan makalah matakuliah Pengolahan Citra Digital
tersebut.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan
latar belakang diatas maka rumusan masalah makalah ini adalah sebagai berikut:
1.
Apa
saja yang dipelajari dalam sub bab operasi-operasi dasar pengolahan citra
digital?
1.3
MAKSUD
DAN TUJUAN
Tujuan dari makalah ini untuk memenuhi tugas
matakuliah pengolahan citra,sekaligus
untuk mempelajari sub bab operasi-operasi dasar pengolahan citra digital.
1.4
MANFAAT
Manfaat dari pembuatan makalah ini adalah sebagai
bahan referensi kepada rekan-rekan mahasiswa untuk pengembangan materi ini lebih lanjut dikemudian hari.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
OPERASI-OPERASI
DASAR PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
2.1.1
PENGERTIAN CITRA
Menurut Kamus Webster Citra (image) adalah suatu representasi, kemiripan,
atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra adalah suatu representasi,
kemiripan, atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra dapat dikelompokan
menjadi citra tampak(foto, lukisan dll) dan citra tak tampak(citra). Diantara
jenis-jenis citra tersebut, hanya citra
yang dapat diolah menggunakan komputer. Setiap citra mempunyai beberapa karakteristik, antara lain
ukuran citra, resolusi, dan format nilainya. Umumnya citra berbentuk persegi panjang yang memiliki lebar
dan tinggi tertentu.
Gambar
2.1 Citra ke dalam bentuk piksel
Ukuran ini biasanya dinyatakan dalam banyaknya titik atau piksel,
sehingga ukuran citra selalu bernilai bulat. Ukuran citra dapat juga dinyatakan
secara fisik dalam satuan panjang. Dalam hal ini tentu saja harus ada hubungan
antara ukuran titik penyusunan citra dengan satuan panjang. Hal tersebut
dinyatakan dengan resolusi yang merupakan ukuran banyaknya titik untuk setiap
satuan panjang. Biasanya satuan yang digunakan adalah dpi. Makin besar resolusi
makin banyak titik yang terkandung dalam citra dengan ukuran fisik yang sama,
sehingga hal ini memberikan efek pemampatan citra menjadi semakin halus.
Citra dapat dikelompokkan menjadi 2
macam, yaitu :
1. Citra tampak
Contoh : Optik berupa foto, Analog,
sinyal video seperti gambar pada monitor televisi.
2. Citra tak tampak.
Contoh: data
gambar dalam file(citra digital) dan citra yang direpresentasikan menjadi
fungsi matematik.
Gambar 2.2
Pengelompokan jenis-jenis citra
Untuk dapat dilihat mata manusia, citra tak
tampak ini harus diubah menjadi citra tampak, misalnya dengan menampilkannya di
monitor, dicetak di atas kertas dsb. Dalam bidang computer vision, secara
umum proses yang terjadi seperti terlihat di atas.
Suatu citra digital melalui pengolahan citra digital (image processing) menghasilkan citra digital yang baru, termasuk di
dalamnya adalah perbaikan citra (image restoration) dan peningkatan
kualitas citra (image enhancement). Sedangkan analisis citra digital (image analysis) menghasilkan
suatu keputusan atau suatu data, termasuk di dalamnya adalah pengenalan pola (pattern recognition).
—
Proses Terjadinya
Citra
Sumber
cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya
tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata
pada manusia, kamera, pemindai (scanner), dan sebagainya, sehingga
bayangan objek yang disebut citra tersebut terekam.
Gambar 2.3 Formasi Citra
2.1.2
PENGERTIAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Meskipun
sebuah citra kaya informasi, namun seringkali citra yang kita miliki mengalami
penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau (noise), warnanya terlalu kontras, kurang
tajam, kabur (blurring), dan
sebagainya. Tentu saja citra semacam ini menjadi lebih sulit diinterpretasi
karena informasi yang disampaikan oleh citra tersebut menjadi berkurang.
Agar
citra yang mengalami gangguan mudah diinterpretasi(baik oleh manusia maupun
mesin), maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang
kualitasnya lebih baik. Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah pengolahan
citra (image processing). Pengolahan
citra adalah pemrosesan citra, khususnya dengan menggunakan komputer, menjadi
citra yang kualitasnya lebih baik.Umumnya, operasi-operasi pada pengolahan
citra diterapkan pada citra bila:
1. Perbaikan atau memodifikasi citra
perlu dilakukan untuk meningkatkan kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek
informasi yang terkandung di dalam citra,
2. Elemen di dalam citra perlu
dikelompokkan, dicocokkan, atau diukur,
3. 
Sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra yang lain.
Sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra yang lain.
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.
2.1.3
OPERASI-OPERASI
DASAR PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Citra
digital direpresentasikan dengan matriks. Operasi pada citra digital pada
dasarnya adalah memanipulasi elemen-elemen matriks. Elemen matriks yang
dimanipulasi dapat berupa elemen tunggal (sebuah pixel), sekumpulan
elemen yang berdekatan, atau keseluruhan elemen matriks. Di dalam sub bab ini
akan diuraikan operasi-operasi dasar pada pengolahan citra digital.
A.
OPERASI
KOMPUTASI
Operasi-operasi
yang dilakukan pada pengolahan citra dapat dikelompokkan ke dalam empat aras (level)
komputasi, yaitu operasi titik, operasi lokal, operasi global, dan operasi
objek.
1. Operasi
Titik
Operasi
pada aras titik hanya dilakukan pada pixel tunggal di dalam citra.
Operasi titik dikenal juga dengan nama operasi pointwise. Operasi ini
terdiri dari pengaksesan pixel pada lokasi yang diberikan, memodifikasinya
dengan operasi operasi lanjar (linear) atau nirlanjar (nonlinear),
dan menempatkan nilai pixel baru pada lokasi yang bersesuaian di dalam
citra yang baru. Operasi ini diulangi untuk keseluruhan pixel di dalam
citra.
Secara
matematis, operasi pada aras titik dinyatakan sebagai (Gambar 2.4):
fB(x,
y) = Otitik{fA(x, y)} (2.4)
Dalam
hal ini fA dan fB masing-masing adalah citra masukan dan citra
keluaran, O titik dapat berupa operasi lanjar (linear) atau
nirlanjar (nonlinear). Yang dimaksud dengan operasi lanjar adalah
operasi yang dapat dinyatakan secara matematis sebagai persamaan lanjar,
kebalikannya adalah persamaan nirlanjar.
Gambar 2.4 Operasi aras titik pada citra digital.
Operasi titik dapat diklasifikasikan menjadi 3:
◦
Berdasarkan intensitas
◦
Berdasarkan geometri
◦
Atau gabungan keduanya
2.
Operasi Lokal
Operasi lokal, 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.
Gambar 2.5 Operasi Lokal
Aras Lokal –
Contoh Deteksi Tepi
Citra Asli
|
Hasil Deteksi Tepi
|
3. Operasi
Global
Operasi global, yaitu operasi yang
dilakukan tehadap setiap piksel pada citra yang keluarannya ditentukan oleh
keseluruhan piksel yang membentuk citra.
Gambar 2.6 Operasi Global
Citra Asli
|
Citra Diolah dengan Histogram Equalization
|
4. Operasi
Obyek
Hanya
dilakukan pada obyek tertentu di dalam citra. Tujuannya untuk mengenali
obyek-obyek, berdasarkan rata-rata intensitas, ukuran, bentuk, dan
karakteristik lain.
B.
OPERASI ARITMETIKA
Operasi aritmetika terbagi menjadi
empat jenis operasi yaitu penjumlahan, pengurangan, penjumlahan dengan skalar,
pengurangan dengan skalar, perkalian, dan pembagian.
a. Penjumlahan dua buah
citra, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y)
+ B(x, y)
b. Pengurangan dua buah
citra, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y)
– B(x, y)
c. Penjumlahan citra dengan
skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y)
+ c
d. Pengurangan citra dengan
skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y)
– c
e. Perkalian, dengan rumus:
C(x, y) = A(x, y) B(x, y)
f. Perkalian citra dengan
skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x, y)
. c
g.
Pembagian citra dengan skalar, dengan rumus: C(x, y) = A(x,
y) / c
C. OPERASI BOOLEAN PADA CITRA
Operasi
boolean pada citra terbagi menjadi tiga, yaitu:
a. C(x, y)
= A(x, y) and B(x, y)
b. C(x, y)
= A(x, y) or B(x, y)
c. C(x,
y) = not A(x, y)
Operasi
not dapat digunakan untuk menentukan komplemen dari citra, misalnya:
a. ganesha
|
b.
not ganesha
|
D.
OPERASI GEOMETRI PADA CITRA
Pada operasi geometri mengakibatkan
perubahan koordinat pixel sedangkan nilai intensitasnya tetap sama.Yang
termasuk ke dalam operasi geometri yaitu translasi, pencerminan (flipping),
rotasi/pemutaran (rotating), pemotongan (cropping), penskalaan (scaling/zooming).
a.
Translasi
Translasi
yaitu pergeseran sehingga terjadi perubahan koordinat. Rumus translasi sebagai
berikut:
x’ = x + m
y’ = y + n
Keterangan:
m=besar
pergeseran dalam arah x
n
=besar pergeseran dalam arah y
maka
didapat,
B(x,y)=A(x+m,y+n)
dengan
A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil translasi.
b.
Pencerminan (flipping)
Flipping
terbagi menjadi tiga jenis, yaitu:
-
Horizontal: pencerminan terhadap sumbu y
B(x,y)=A(N-x,y)
-
Vertikal: pencerminan terhadap sumbu x
B(x,y)
= A(x,M-y)
-
Titik asal
B(x,y)=A(N-x,
M-y)
dengan
N sebagai jumlah kolom citra dan M sebagai jumlah baris citra.
c.
Rotasi/pemutaran (rotating)
Rumus
untuk operasi rotasi pada citradengan asumsi өberlawanan arah jarum jam, yaitu:
x’=x
cos(ө) –y sin(ө)
y’=x
sin(ө) + y cos(ө)
maka
didapat,
A(x,y)=B(x
cos(ө) –y sin(ө), x sin(ө) + y cos(ө))
dengan
A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil rotasi.
d.
Pemotongan (cropping)
Cropping
memiliki rumus sebagai berikut,
x’
= x –xL untuk x = xL sampai xR
y’
= y –yT untuk y = yT sampai yB
(xL,yT) dan (xR,yB) adalah koordinat titik pojok kiri atas
dan pojok kanan bawah citra yang akan di-crop.Ukuran citra menjadi :
w’
= xR –xL
h’
= yB –YT
e.
Penskalaan (scaling/zooming)
Rumus
penskalaan citra:
x’=sx.x
y’=sy.y
sx dan sy adalah faktor penyekalaan, masing-masing dalam
arahx dan y. Maka didapat:
B(x’,y’)=B(sx.x,
sy.y)=A(x,y)
Dengan
A sebagai citra semula dan B sebagai citra hasil penskalaan.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Berdasarkan pemaparan di atas,
dapat disimpulkan bahwa:
1.
Operasi-operasi dasar pada pengolahan citra
digital meliputi operasi
komputasi, aritmetika, boolean, dan geometri.
2.
Operasi komputasi meliputi, operasi titik, operasi lokal,
operasi global, dan operasi objek.
3.2 SARAN
Dalam penulisan
makalah ini jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran
dan kritik yang membangun dari para pembaca untuk meningkatkan kualitas dari
isi makalah ini dikemudian hari.
DAFTAR PUSTAKA
Oktaviani, Rika. 2014. Operasi –Operasi Dasar
Pengolahan Citra Digital. Ilmu Komputer
Sangian,
Hesky. 2012. Pengolahan Citra. Manado
