STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

PENGOLAHAN CITRA

Akuisisi dan Model Image Dasar

1

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 2

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Apakah itu image / citra ?

Gambar atau foto atau data visual lainnya, umumnya dalam bentuk 2D atau 3D.

Apakah itu digital image ?

Sebuah image yang berbentuk diskrit Kumpulan nilai intensitas 2D (gray value) Fungsi matrik dua dimensi

Apakah itu digital image processing ?

Proses manipulasi dan analisis picture dengan bantuan komputer. Interpretasi manusia : informasi untuk

penampakan yang lebih baik Interpretasi mesin : otomasi pemrosesan mesin 3

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Langkah Fundamental dalam DIP

4

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Image Acquisition Digitization / Quantization

Image Enhancement and Restoration

Convert data in to Improving image quality

Capturing Visual data by an imaging sensor

discrete form

Image Processing Imaging

5

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 6

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Problem Utama

Bagaimana objek 3D yang ada pada dunia

nyata dapat ditangkap dan ditampilkan p a d a b i d a n g 2 D

x

y

z

y

x

7

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Konsep Awal : Pinhole cameras

Model kamera awal : sebuah kubus dengan

satu titik lubang kecil (hole).

8

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Produk awal Pinhole cameras

Fotografer pertama adalah Niepce Foto pertama yang terekam adalah pada tahun Pinhole camera digunakan untuk mengatur agar image tidak terlalu gelap atau terang

1822

9

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Hasil dari Pinhole Cameras

B e b e r a p a dihas ilkan

e f e k y a n g d ari Pinhole

10

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Sample Produk awal Photografi

11

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 12

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Image Acquisition

Penangkapan oleh sensor dan kemampuan untuk melakukan digitasi

terhadap sinyal yang sensor. Alat yang digunakan

ditangkap oleh

:

Video camera

Digital camera

Conventional camera

converter

& analog-to-digital

13

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

captured- Image di kenakan proses –

oleh atau

suatu sensor (misal monochrome color TV camera) kemudian

d i k e n a k a n p r o s e s d i g atau

i t a s i . sendor digital

Bila output dari camera

tidak maka

langsung dalam bentuk digitasi dilakukan dengan cara

proses konversi analog to digital.

14

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Camera umumnya terdiri

d a r i 2 b a g i a n u t a m a :

Camera

S e b u a h l e n s a y a n g yang yang

mengumpulkan radiasi objek memancar dari

menjadi fokus sehingga objek ter s e bu t da p at d it a n gka p sebagaimana objek yang real dalam dunia sesungguhnya.

Sebuah semi konduktor yang dikenal sebagai CCD (Charged

Coupled Device) yang akan melakukan konversi pancaran image menjadi sinyal elektrik.

15

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

dalam memori (RAM) p a d a k o m p u t e r .

Frame Grabber

F r a m e g r a b b e r h a n ya

memb u tu hka n s eb u ah circuit untuk melakukan digitasi sinyal elektrik d a r i untuk

s e n s o r i m a g i n g menyimpan image

16

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Creating a Digital Image

Image Digitization= sampling+quantization

17

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 18

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Sebuah image di – captured- oleh sensor dan diekspresikan sebagai sebuah fungsi kontinyu f(x,y) dari koordinat pada bidang datar.

Yang dimaksud dengan proses digitasi adalah bagaimana agar fungsi f(x,y) tersebut kemudian dilakukan proses sampling kedalam matrik dengan ukuran M baris dan N kolom.

Kuantitasi image (image quantitation) adalah melakukan assignment terhadap setiap sampling kontinyu menjadi nilai integer.

Fungsi image f(x,y) kemudian di-split menjadi K interval.

Semakin baik proses sampling (semakin besar nilai M dan N) dan kuantitasi (nilai K yang besar) maka akan semakin baik nilai pendekatan terhadap fungsi konituny image f(x,y).

19

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 20

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Sinyal

Adalah sebuaf fungsi yang memuat informasi.

Sebuah image dapat dipandang sebagai fungsi dari ruang spasial 2D : f(x,y).Nilai tersebut dapat diartikan sebagai jumlah intensitas cahaya pada suatu titik. Sensor tertentu (CAT dan MRI) dapat berupa sinyal dalam bentuk 3D : f(x,y,z).

21

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Sinyal pada umumnya adalah sebuah fungsi dengan domain yang kontinyu. Dalam lingkup komputer, sinyal dipandang sebagai nilai diskrit dari domain kontinyu.

Dengan demikian sinyal komputer berada dalam

dalam lingkup domain diskrit.

22

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Dalam dunia nyata sinyal juga berupa sebuah nilai real dengan nilai dalam besaran yang tak terbatas. Untuk menyimpan dan memanipulasi sinyal dengan komputer maka nilai tersebut harus dalam bentuk diskrit dengan batasan tertentu.

Analog : sinyal dalam bentuk kontinyu secara domain dan range. Digital : sinyal dalam bentuk diskrit secara domain dan range.

23

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Sampling

sampling = pemberian ruang untuk nilai diskret dari domain sinyal kontinyu. sampling-rate = banyaknya sample yang

diambil untuk setiap unit dari setiap dimensi, mis etc.

: samples per second, frames per second,

24

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Quantization

Quantization = pemberian nilai diskret dari range sinyal. Umumnya dipandang sebagai jumlah bits per

sample dari sinyal.Mis : 1 bit per pixel (b/w images), 16-bit audio, 24-bit color images, etc.

8 levels = 2^3, uses 3 bits to represent the value of function

25

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Gray Level

Nilai intensitas dari image monochrome f pada koordinat f(x,y) dinyatakan dengan nilai keabuan /gray level (l) .

Maka l berada pada batasan nilai :

adalah positif dan

Gray Scale adalah :

adalah finite

Secara praktis umumnya dikonversi kedalam interval

Dimana 0 = Black dan L = White

26

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Jumlah Bit

Banyaknya nilai gray level umumnya dinyatakan dengan pangkat 2 dari integer

: 2k L =

Jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan image digitasi adalah :

b = M x N x k

hasil

27

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 28

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 29

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Model Matematis Image

Model matematis kontinyu :

I =

komputer,

I =

f(x,y)

model diskret

matrix(i,j)

Pada array 2D :

Nilai diskret dalam file berbentuk 023 233 132 232 125 134 134 212

ascii :

30

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Image digital adalah sebuah image f(x,y),yang telah melalui digitasi baik secara koordinat spasial dan brightness/ gray level. Nilai dari f pada setiap titik (x,y) telah proporsional dengan brightness /gray level dari image pada titik tersebut.

31

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Representasi Image Digital

Sebuah image adalah fungsi yang berada pada

koordinat 2D : f(x,y).

Nilai dari f(x,y) adalah suatu intensitas. Untuk color image maka terdapat 3 fungsi dimana masing-masing fungsi merepresentasikan 1 komponen color. Image digital image dapat direpresentasikan sebagai sebuah matrik.

32

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

33

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

34

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 35

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Jenis Resolution

Spatial resolution Bright / Gray Level resolution Color resolution (Bila image adalah color)

Frame rate (Untuk image yang bergerak)

36

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Spatial and Gray Level Resolution

Spatial resolution: Gray level / Gray Level resolution:

# of samples per unit length or area DPI: dots per inch specifies the size of an individual pixel If pixel size is kept constant, the size of an image will affect spatial resolution

Number of bits per pixel

Usually 8 bits Color image has 3 image planes to yield 8 x 3 = 24 bits/pixel

Too few levels may cause false contour

37

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Brightness Resolution

Intensity : Brightness

Bergantung pada berapa bits yang

digunakan saat proses quantization

8-bit : common , 16-bit : X-ray

38

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Same Pixel Size, different Sizes

39

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Same Size, Different Pixel Sizes

40

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Efek Berbeda Resolusi Gray Level

41

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Different spatial

resolution

Spatial resolution - How many pixels

42

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Color Resolution

Three brightness component-emitter

Additive color

property-RGB

Subtractive color property-CMY

43

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

RGB

yellow red cyan

Red component Green component Blue component

44

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Frame Rate

Image Acquisition -sequence of images

-Broadcast: 30 frame-per-second

45

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

Kualitas Digital Image

Brightness Histograms

Horizontal : 8-bit gray scale(0~255) pixels

Vertical : Jumlah

46

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

4

Contrast indication

7

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM 48

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

49

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

50

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

51

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

52

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

ABDUL AZIS, M.KOM

53