MENINGKATKAN MUTU CITRA DENGAN PENINGKATAN KONTRAS TINGKAT KEABUAN CITRA
Tugas Akhir
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si.)
Program Studi Ilmu Komputer
Oleh : Nama : Elia Krismanta Nim. : 003124012
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
JURUSAN MATEMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2007
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
IMPROVING THE IMAGE QUALITY BY INCREASING THE CONTRAST RATE OF IMAGE’S GRAYSCALE
Final Paper
Presented as Partial FullFilment of the Requirements
To Obtain Sarjana Sains (S.Si.) Degree
Computer Science Study Program
By :
Name : Elia Krismanta
Student ID : 003124012
COMPUTER SCIENCE STUDY PROGRAM
MATHEMATICS DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITASY
YOGYAKARTA
2007
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
MOTO
Iman adalah dasar dari segala sesuatu dari yang kita harapkan dan bukti dari
segala sesuatu yang tidak kita lihat.
(Ibrani 11:1)
Tetapi carilah dahulu kerajaan Allah dan kebenarannya, maka semuanya itu akan
ditambahkan kepadamu.
(Matius 6:33)
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERSEMBAHAN
Tulisan ini kupersembahkan kepada:
- kedua orang tuaku yang telah membiayai sekolahku,
- saudara dan teman-temanku yang selalu memberi dukungan serta doa guna
selesainya makalah ini.
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
Tampilan yang tidak baik mutu suatu citra merupakan masalah yang sangat kompleks yang harus ditanggulangi. Tampilan yang tidak baik biasanya terjadi pada saat perekaman citra. Tampilan yang tidak baik tersebut adalah citra terlalu gelap atau terang, sehingga tampilan/kwalitas citra tidak baik.
Salah satu cara memperbaiki tampilan mutu citra adalah dengan peningkatan kontras tingkat keabuan dengan cara ekualisasi histogram, yaitu membuat histogram piksel memenuhi seluruh bagian atas/bawah dari daerah tingkat keabuan sehingga mutu citra menjadi baik.
Dari makalah ini diketahui bahwa dengan peningkatan kontras tingkat keabuan citra dengan ekualisasi histogram dapat memperbaiki tampilan yang tidak baik citra yang kemungkinan disebabkan pada saat perekaman data.
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
The poor images are complex problem and have to repaired. It occurred at
recording time. The categories of poor image are too dark or too bright namely
underexposed or overexposed, with the bad result on it’s quality appearance.
One of many methods for repair poor image is improving contrast
image’s grayscale with histogram equalization, which is fulfill all of up or down
grayscale area of pixel histogram. This action will make better the image’s quality
appearance.
Increasing contrast of grayscale image with histogram equalization can
repair poor image which possibly caused at recording time.
viii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Allah yang telah memberikan rahmatNya
kepada penulis sehingga makalah dengan judul ”Meningkatkan Mutu Citra
dengan Peningkatan Kontras Tingkat Keabuan” dapat penulis selesaikan. Makalah
ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Program
Studi Ilmu Komputer, Jurusan Matematika Fakultas Sains dan Teknologi di
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Makalah ini dapat terwujud seperti sekarang ini karena bantuan
pembimbing dan dorongan berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberi dorongan
serta tuntunan selama ini kepada penulis. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Iwan Binanto, S.Si yang dengan penuh kesabaran dan
ketelitian membimbing, serta memotivasi penyusunan makalah ini.
2. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa S.Si,M.Sc Selaku Kepala
Program Studi Ilmu Komputer yang selalu memberi semangat pada
penulis.
3. Orang tua,kakak-kakakku yang selalu memberikan doa dan semangat
guna terselesainya makalah ini.
4. Natalie selaku teman mahasiswi UNJ yang selalu memberikan
semangat dan doa guna terselesainya makalah ini.
5. Yustin temanku yang jadi guru di Priok Jakarta.
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6. Yosef Ilko Badai temanku Program Studi Ilmu Komputer angkatan
2000 yang selalu memberi semangat.
7. Dyan, Sigit, Marina temanku Program Studi Ilmu Komputer
angkatan 2000 yang selalu memberi semangat.
8. Yulia Purnamasari temanku SMA 1 Grobogan yang selalu memberi
semangat.
9. Teman – teman Program Studi Ilmu Komputer angkatan 2000, yang
selalu memberikan semangat pada penulis.
10. Didik mahasiswa Program Studi Manajemen USD yang selalu
memberikan semangat.
11. Sahabat dan saudaraku tercinta yang selama ini memberikan cinta
kasih, perhatian, motivasi dan doa kepada penulis untuk terus maju
dan tidak putus asa guna terselelesainya makalah ini.
12. Pihak – pihak yang tidak dapat disebutkan satu – persatu yang telah
membantu dalam penyelesaian makalah ini.
Penulis menyadari bahwa karya ini jauh dari sempurna. Penulis
mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna menyempurnakan.Penulis
berharap semoga makalah ini berguna bagi pembaca.
Yogyakarta, 30 September 2007
Penulis
(Elia Krismanta)
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………… i
HALAMAN PERSETUJUAN ………………………………………………… ii
HALAMAN PENGESAHAN …………………………………………………. iii
HALAMAN MOTO ………………………………………………………… .. iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ……………………………………………. .. v
PERNYATAAN KEASLIAN ………………………………………………... vi
ABSTRAK ………………………………………………………..…………… vii
ABSTRACT …………………………………………………………….….... viii
KATA PENGANTAR …………………………………………………………. ix
DAFTAR ISI …………………………………………………………………… xi
BAB I PENDAHULUAN …………………………...………………...……… 1
1. Latar Belakang …………………………………………………. 1
2. Permasalahan ……………………………………………………. 2
3. Batasan masalah …………… ………………………...….…….. 2
4. Tujuan …………………………………………………………... 3
5. Metodologi ……………………………………………………… 3
BAB II LANDASAN TEORI ………………………………………………… 4
2.1 Pengertian Citra ............................................................................... 4
2.2 Pengertian Kontras Tingkat Keabuan dalam Peningkatan Citra …. 9
2.3 Perangkat Pengolah Citra ……………………………………… . 13
a. Sistem Perekaman Citra ……………………………………… 13
b. Perangkat Keras Perekam Citra ……………………………... 15
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Perangkat Lunak Perekam Citra ……………………………… 15
2.4 Manipulasi Citra ………………………………………………… 17
a. Penggeseran dan pelebaran histogram ……………………..... 17
b. Perataan histogram …………………………………………… 17
c. Pemodelan histogram ………………………………………… 18
d. Ekualisasi histogram …………………………………………. 18
e. Inversi ………………………………………………………… 19
f. Penapisan(filter) ………………………………………………. 19
g. Kontras biner …………………………………………………. 19
2.5 Algoritma Peningkatan Mutu Citra dengan Kontras Tingkat
Keabuan di Matlab …………………………………………….. 20
BAB III IMPLEMENTASI dan PEMBAHASAN ………………………… 22
3.1 Implementasi Program ………………………………………… 22
a. Listing Program Perbaikan Citra untuk Citra yang mengalami
overexposed …………………………………………………. 22
b. Listing Program Perbaikan Citra untuk Citra yang mengalami
underexposed ………………………………………………. 23
c. Keterangan Program ………………………………………… 24
BAB IV PENUTUP ………………………………………………………… 27
4.1 Kesimpulan ……………………………………………………. 27
4.2 Saran ……………………………………………………………. 27
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………… 28
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Menurut Aniati Murni Arymurthy tampilan yang tidak baik suatu citra
merupakan masalah yang sangat kompleks yang harus ditanggulangi.
Seringkali terjadi ada banyak kasus tentang tampilan yang tidak baik suatu
citra, misalnya: gambar/citra terlalu terang/gelap sehingga tampilan citra tidak
baik. Tampilan yang tidak baik suatu citra ini bisa terjadi dikarenakan waktu
perekaman gambar/citra karena pencahayaan kurang.
Peningkatan kontras tingkat keabuan citra merupakan salah satu solusi
�omputer�ve untuk menyelesaikan masalah tampilan yang tidak baik citra.
Metode peningkatan mutu citra dengan kontras tingkat keabuan ini akan
membuat histogram piksel citra merata memenuhi bagian atas dan bawah dari
daerah tingkat keabuan sehingga nantinya akan diperoleh atau menghasilkan
tampilan citra yang baik dengan ekualisasi histogram.
Ketika mencari penyelesaian suatu masalah, maka dicari solusi yang
terbaik dan dianggap termudah dari semua kemungkinan solusi yang ada.
Kumpulan semua kemungkinan solusi tersebut berada dalam suatu metode.
Setiap metode merupakan satu solusi yang mungkin dan dapat digunakan
untuk menyelesaikan masalah mutu/kwalitas tampilan suatu citra. Banyak
metode yang dikenal untuk menemukan solusi yang layak untuk peningkatan
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
mutu citra, diantaranya adalah metode peningkatan kontras tingkat keabuan
citra dengan ekualisasi histogram.
Peningkatan mutu citra dengan peningkatan kontras tingkat keabuan
ini merupakan salah satu cara untuk memperbaiki tampilan suatu citra dari
citra yang mengalami underexposed/gambar tidak baik karena terlalu gelap
dan memperbaiki citra yang mengalami overexposed/ gambar terlalu terang
sehingga nantinya tampilan citra akan menjadi baik dengan memakai
ekualisasi histogram.
2. Permasalahan
Bagaimana memperbaiki kualitas citra yang tidak baik karena
mengalami underexposed atau overexposed.
3. Batasan Masalah
Dalam makalah tugas akhir ini, diambil batasan masalah yang akan
dibahas, yaitu memperbaiki tampilan kwalitas/mutu suatu citra dengan cara
membuat histogram piksel merata memenuhi semua bagian atas dan bawah
dari daerah tingkat keabuan melalui ekualisasi histogram.
Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat program adalah
program Matlab V.6.1 pada system operasi WindowsXP Profesional.Dan
Perangkat keras yang digunakan untuk membuat program adalah seperangkat
�omputer dengan fasilitas sebagai berikut:
Intel Pentium III processor 500 MHz
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
RAM 128 megabyte
Monitor on S3 ViRGE DX/GX resolusi 800 x 600 pixel
4. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah tugas akhir ini memperbaiki
kwalitas/tampilan suatu citra yang mengalami underexposed/overexposed
melalui peningkatan kontras tingkat keabuan citra dengan ekualisasi
histogram.
5. Metodologi
Dalam menulis makalah tugas akhir ini metodologi yang dipergunakan
adalah studi literatur dan praktek langsung dengan Matlab.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Citra
Menurut Aniati Murni Arymurthy citra sebagai keluaran dari suatu
sistem perekaman data yang dapat bersifat optis berupa foto, bersifat analog
berupa sinyal video seperti gambar pada monitor televisi, atau bersifat digital
yang dapat langsung disimpan pada piringan magnetis.
Menurut Agustinus Nalwan citra ada dua yaitu citra tampak dan citra
tidak tampak. Citra tampak adalah citra non digital, yaitu seperti foto, gambar,
lukisan. Citra tidak tampak adalah citra digital, yaitu data foto/gambar yang
tersimpan dalam file. Citra digital merupakan fungsi dua dimensi f(x,y)
dimana x dan y adalah koordinat spasial (bidang) dan amplitudo f pada
pasangan koordinat (x,y) merupakan intensitas atau tingkat keabuan. Citra
digital merupakan suatu matriks di mana indeks baris dan kolomnya
menyatakan suatu titik pada citra tersebut dan elemen matriksnya menyatakan
tingkat keabuan pada titik tersebut yang disebut elemen gambar/piksel. Citra
digital berukuran N x M (tinggi=N, lebar M) dinyatakan dengan matriks
N x M di mana:
N : jumlah baris 0 < y < N -1
M : jumlah kolom 0 < x < M -1
L : maksimum warna intensitas (derajat keabuan) 0 < f(x,y) < L -1
4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
Citra digital secara visualisasi biasanya berbentuk persegi
panjang, dimensi ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x lebar, dan
ukurannya dinyatakan dalam titik atau piksel dan dinyatakan dalam
satuan panjang.
Menurut Agustinus Nalwan citra digital ada dua resolusi, yaitu
resolusi spasial dan resolusi kecemerlangan/intensitas/brightness.
Resolusi adalah banyaknya titik untuk setiap satuan panjang. Makin
besar resolusi makin banyak titik yang terkandung dalam citra
sehingga menjadi lebih halus. Resolusi spasial adalah untuk
menentukan pembagian kisi-kisi baris dan kolom, misal hasil
digitalisasi citra bukan digital ke citra digital dengan jumlah baris 256
dan jumlah kolom 256. Maka resolusi spasialnya adalah 256 x 256.
Dan resolusi kecemerlangan/brightness/intensitas adalah untuk
menentukan pembagian tingkat kecemerlangan, misal bila intensitas
piksel berkisar antara 0 dan 255,maka resolusi kecemerlangan citra
adalah 256.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Menurut Agustinus Nalwan dasar dari pengolahan citra adalah
pengolahan warna RGB pada posisi tertentu. Dalam pengolahan citra
warna dipresentasikan dengan nilai hexadesimal dari 0x00000000
sampai 0x00ffffff. Warna hitam adalah 0x00000000 dan warna putih
adalah 0x00ffffff. Definisi nilai warna di atas seperti gambar 2.1,
variabel 0x00 menyatakan angka dibelakangnya yaitu hexadeximal.
Terlihat bahwa setiap warna mempunyai range nilai 00 (angka
desimalnya adalah 0) dan ff (angka desimalnya adalah 255), atau
mempunyai nilai derajat keabuan 256= Dengan demikian range
warna yang digunakan adalah (atau yang dikenal
dengan istilah True Colour pada Windows). Nilai warna yang
digunakan di atas merupakan gabungan warna cahaya merah, hijau dan
biru seperti yang terlihat pada gambar 2.2. Sehingga untuk
menentukan nilai dari suatu warna yang bukan warna dasar digunakan
gabungan skala kecerahan dari setiap warnanya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Dari definisi di atas untuk menyajikan warna tertentu dapat
dengan mudah dilakukan, yaitu dengan mencampurkan ketiga warna
dasar RGB, tabel 1 berikut memperlihatkan contoh-contoh warna yang
bisa digunakan.
Tabel 1. Contoh-contoh warna dalam hexadesimal
Nilai Warna 0x00000000 Hitam 0x000000FF Merah 0x0000FF00 Hijau 0x00FF0000 Biru 0x0000FFFF Kuning 0x00FF00FF Magenta 0x00FFFF00 Cyan 0x00FFFFFF Putih 0x0000AAFF Orange 0x00888888 Abu-abu 0x00FF00AA Ungu 0x00AAFF00 Hijau muda 0x00AA00FF Merah muda 0x00AAFFFF Kuning muda 0x000088AA Coklat 0x00AA0088 Ungu
Untuk mengetahui kombinasi warna, perlu dibuat suatu
program yang dapat menempilkan warna sesuai dengan nilai yang
dimasukkan sehingga dapat dicoba berbagai macam kombinasi warna
RGB seperti gambar 2.2.
Menurut Agustinus Nalwan macam/type citra berdasarkan
format penyimpanan nilai warnanya ada citra biner, citra skala
keabuan, citra warna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
a. Citra Biner
Setiap titik atau piksel dalam citra bernilai 0 dan 1.Warna
hitam=0 dan putih=1.
Contoh=
b. Citra skala keabuan
Citra skala keabuan mempunyai kemungkinan warna antara
hitam(minimal) dan putih(maksimal).contoh:
skala keabuan 4 bit
jumlah kemungkinan =16 warna
kemungkinan warna 0(minimum)sampai 15 (maksimal)
c. Citra warna
Setiap titik (piksel) pada citra warna mewakili warna yang
merupakan kombinasi dari tiga warna dasar yaitu merah, hijau,
biru (Reg Green Blue). Setiap warna dasar mempunyai intensitas
sendiri dengan nilai maksimum 255 (8 bit).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Red = nilai minimal putih, warna maksimal merah.
Green = nilai minimal putih, warna maksimal hijau.
Blue = nilai minimal putih, warna maksimal biru.
Misal warna kuning = kombinasi warna merah dan hijau sehingga
nilai RGB-nya = 255 255 0. Warna ungu muda = kombinasi warna
merah dan biru sehingga nilai RGB-nya = 150 0 150. Jadi setiap
titik pada citra warna membutuhkan data 3 byte, dan jumlah
kemungkinan kombinasi warna lebih dari 16 juta warna dan
disebut true colour karena dianggap mencakup semua warna yang
ada.
2.2 Pengertian Kontras Tingkat Keabuan dalam Peningkatan Citra
Citra sebagai suatu keluaran sistem perekaman data yang dapat bersifat
optis berupa foto, bersifat analog berupa sinyal video seperti gambar pada
monitor televisi, atau bersifat digital yang dapat langsung disimpan pada
piringan magnetis.
Peningkatan citra bertujuan untuk memperbaiki tampilan suatu citra
atau gambar. Tampilan gambar/citra diperbaiki karena tampilan sebuah
gambar atau citra tersebut mengalami gangguan, misalnya terlalu terang/gelap
sehingga tampilan tidak baik. Salah satu alat bantu yang paling sederhana dan
sangat berguna dalam pengolahan citra digital adalah peningkatan kontras
tingkat keabuan citra. Teknik peningkatan citra dengan kontras tingkat
keabuan adalah untuk memetakan setiap tingkat abu–abu ke tingkat abu–abu
lainnya dengan menggunakan suatu transform.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Transform adalah salah satu proses yang bersifat pemetaan baku untuk
kemudahan dan keefektifan sesuai tujuan peningkatan mutu citra dengan
kontras tingkat keebuan menggunakan teknik perataan histogram. Teknik
perataan histogram dalam peningkatan kontras tingkat keabuan adalah teknik
untuk mendapatkan citra dengan daerah tingkat keabuan yang penuh dan
dengan distribusi piksel yang merata pada setiap daerah keabuan.
Tingkat keabuan citra merupakan citra skala keabuan yang memberi
kemungkinan warna lebih banyak. Dikatakan memberi kemungkinan warna
yang lebih banyak karena mempunyai nilai, diantaranya adalah nilai minimum
(0) dan nilai maksimumnya tergantung dengan jumlah bit yang dipakai. Pada
umumnya warna yang dipakai pada kontras tingkat keabuan citra adalah
warna hitam sebagai warna minimum dan warna putih sebagai warna
maksimum , sehingga warna antaranya adalah abu–abu.
Contoh citra yang kontras tingkat keabuannya tidak baik karena terlalu
terang yang dalam istilah fotografi disebut overexposed, dapat dilihat dalam
gambar 3.1a. berikut ini:
Gambar 3.1a. Gambar overexposed diambil dari www.anglepark.com
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 3.1a. di atas mengalami overexposed karena histogram piksel
citra hanya menggunakan setengah bagian atas dari daerah tingkat keabuan
yang disediakan, seperti terlihat pada histogram berikut ini:
Gambar 3.1b. Histogram dari gambar 3.1a yang mengalami overexposed
Nilai 0,5 merupakan unshap yang mengontrol bentuk dari filter yang
mempunyai nilai antara 0 sampai 1. Unshap artinya memberikan kecerahan
pada citra. Di mana angka 0, 0.5 dan 1 adalah untuk menunjukkan intensitas
cahaya yang memberikan kecerahan citra. Angka 0, 5 dan 10 untuk
menentukan banyaknya piksel yang memenuhi bagian citra. Sehingga dengan
melihat gambar 3.1b di atas dapat diketahui kalau citra mengalami
overexposed. Citra dikatakan mengalami overexposed karena histogram pikxel
dari angka 0 dan 10 banyak yang memenuhi bagian atas dari daerah tingkat
keabuan, yaitu banyaknya histogram pikxel citra yang memenuhi daerah
kecerahan yang mendekati angka 1 maka citra akan mengalami overexposed.
Contoh gambar yang kontras tingkat keabuannya kurang baik karena
kurang terang yang istilah fotografi disebut underexposed dapat dilihat pada
gambar 3.2a. berikut ini:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Gambar 3.2a. Gambar underexposed diambil dari www.ulead.com
Gambar 3.2a. di atas mengalami underexposed karena histogram piksel
citra hanya menggunakan setengah bagian bawah dari daerah tingkat keabuan
yang disediakan, seperti terilihat pada histogram berikut ini:
Gambar 3.2b. Histogram dari gambar 3.2a yang mengalami underexposed
Nilai 0,5 merupakan unshap yang mengontrol bentuk dari filter yang
mempunyai nilai antara 0 sampai 1. Unshap artinya memberikan kecerahan
pada citra. Di mana angka 0, 0.5 dan 1 adalah untuk menunjukkan intensitas
cahaya yang memberikan kecerahan citra. Angka 0, 5 dan 10 untuk
menentukan banyaknya piksel yang memenuhi bagian citra. Sehingga dengan
melihat gambar 3.1b di atas dapat diketahui kalau citra mengalami
underexposed. Citra dikatakan mengalami underexposed karena histogram
pikxel dari angka 0 dan 10 banyak yang memenuhi bagian bawah dari daerah
tingkat keabuan, yaitu banyaknya histogram pikxel citra yang memenuhi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
daerah kecerahan yang mendekati angka 0 maka citra akan mengalami
underexposed.
Contoh citra baik yang mempunyai histogram piksel citra dengan
daerah tingkat keabuan merata memenuhi seluruh bagian atas dan bagian
bawah dari tingkat keabuan yang disediakan, dapat dilihat pada gambar 3.3a
berikut ini:
Gambar 3.3a. Gambar kontras baik diambil dari www.ppigroningen.nl
Histogram dari gambar di atas adalah sebagai berikut:
Gambar 3.3b. Histogram dari gambar dengan kontras yang baik
2.3 Perangkat Pengolah Citra
a. Sistem Perekaman Citra
Menurut Aniati Murni Arymurthy komputer hanya dapat
memproses suatu citra dalam bentuk digital saja. Pada cara konvensional,
pemasukan data citra dilakukan melalui papan ketik terminal biasa. Di sini
data yang dimasukkan berupa nilai – nilai integer yang menunjukkan nilai
intensitas cahaya atau tingkat keabuan setiap elemen gambar. Cara ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
selain melelahkan, memakan waktu yang lama dan hanya mungkin untuk
citra dengan resolusi rendah. Citra digital dapat diperoleh secara otomatis
dari sistem penangkapan citra sewaktu pengolahan citra, yaitu saat
perekaman citra. Sistem tersebut merupakan bagian dari sistem
pengolahan citra dalam perekaman suatu citra, seperti dapat dilihat dari
gambar 3.4. berikut :
Citra Citra
masukan digital
Gambar 3.4. Elemen - elemen dari sistem pengolah citra dalam
perekaman suatu citra
Sistem penangkapan citra digital sendiri terdiri dari tiga komponen
dasar, yaitu sensor citra yang bekerja sebagai pengukur intensitas cahaya,
perangkat yang bertugas merekam hasil pengukuran intensitas pada
seluruh bagian citra, dan analog-digital menjadikan citra digital sehingga
dapat diproses oleh komputer.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
b. Perangkat Keras Perekam Citra
Menurut Aniati Murni Arymurthy sistem perekaman citra seperti
pada gambar 3.4, dapat dilihat bahwa komponen utama dari perangkat
keras perekam citra secara digital adalah komputer. Komputer tersebut
bisa dari jenis komputer multi-guna atau jenis yang khusus dirancang
untuk pengolah citra digital. Skala dari perangkat keras ini bisa mulai dari
jenis komputer mikro sampai dengan jenis komputer super yang dapat
melakukan ratusan juta instruksi perdetik. Dasar pemilihan skalanya
ditentukan oleh besarnya pekerjaan pengolahan citra yang harus ditangani.
Komputer dalam sistem perangkat keras merupakan bagian yang bersifat
multiguna karena dilengkapi dengan alat masukan dan alat keluaran
seperti alat penyimpanan dan pembaca dan alat pencetak.
c. Perangkat Lunak Perekam Citra
Paket perangkat lunak pengolahan citra biasanya mencakup banyak
aplikasi seperti bidang – bidang: riset dan pengembangan, seni grafis, film
animasi dan lain sebagainya. Paket tersebut biasanya menyediakan pustaka
rutin pengolahan citra dasar yang dapat digunakan atau dipanggil oleh
program – program yang dikembangkan oleh pemakai sistem. Dalam
penerapannya paket perangkat lunak tersebut sering dilengkapi dengan alat
bantu pengembangan aplikasinya, sehingga akan memudahkan tugas
pemakai dalam mengembangkan aplikasi khususnya. Paket jenis ini
biasanya dapat diterapkan pada beberapa jenis komputer multi – guna
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
tertentu mulai dari skala mikro, mini, dan mungkin juga komputer super.
Contoh paket perangkat lunak yang digunakan dalam pengolahan citra
adalah MATLAB. Matlab menyediakan beberapa fasilitas antara lain
adalah fasilitas untuk memproses atau menampilkan citra. Berikut contoh
statement dalam matlab untuk menampilkan citra :
Statement ini digunakan untuk memanggil file yang bernama
over.gif di mana statement ini akan membaca berkas tersebut dan
menampilkan gambar yang filenya bernama over.gif. Indek citra dari
file yang terbaca dimasukkan kedalam x dan hal ini akan dimasukkan
kedalam colourmap kedalam map. Sehingga tampilan dan warna citra
sama persis dengan aslinya.
Sebagai contoh program singkatnya sebagai berikut:
Dari contoh program tersebut akan menampilkan gambar yang filenya
bernama over.gif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
2.4 Manipulasi Citra
Menurut Aniati Murni Arymurthy manipulasi citra adalah
memperbaiki, meningkatkan mutu/kwalitas citra. Dalam manipulasi citra
terdapat:
a. Penggeseran dan pelebaran histogram
Penggeseran dan pelebaran histogram merupakan penambahan
intensitas setiap piksel dengan konstanta dan juga dengan cara
pengurangan intensitas setiap piksel dengan konstanta. Dengan melakukan
penambahan intensitas piksel dengan konstanta akan memberikan efek
gambar menjadi terang, karena setiap piksel akan bergeser kearah kontras
tingkat keabuan dari warna putih.
b. Perataan histogram
Menurut Aniati Murni Arymurthy perataan histogram ini
merupakan langkah untuk mendapatkan hasil yang hampir sama dengan
hasil yang diperoleh dari teknik penggeseran dan pelebaran histogram ,
yaitu untuk mendapatkan citra dengan daerah kontras tingkat keabuan
yang penuh dan dengan distribusi piksel pada setiap kontras tingkat
keabuan yang merata.
Perataan histogram ini digunakan untuk meningkatkan kontras
tingkat keabuan citra dari suatu citra dengan cara mentranformasikan
derajat keabuan agar histogram citra memenuhi seluruh selang skala
keabuan. Pada operasi ini akan memberikan perbaikan kemunculan citra.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
c. Pemodelan histogram
Pemodelan histogram ini merupakan langkah untuk
memodifikasi citra sehingga dapat terbentuk sesuai keinginan.Dalam hal
ini berguna untuk pelebaran kontras pada citra yang mempunyai aras
kontras rendah, sehingga melihat histogram citra dapat ditentukan
kekurangan kontrasnya.
d. Ekualisasi histogram
Menurut Aniati Murni Arymurthy ekualisasi histogram bertujuan
memperoleh citra dengan histogram yang seragam, yaitu dengan
merentangkan histogram piksel sehingga histogram piksel memenuhi
daerah bagian atas dan bagian bawah dari daerah tingkat keabuan citra.
Proses ekualisasi histogram secara ideal seperti gambar 4.1 berikut :
Gambar 4.1 Proses ekualisasi histogram
Pada gambar 4.1 di atas, histogram citra hasil yang ideal memiliki jumlah
titik yang sama untuk setiap tingkat keabuan, jadi distribusi titik dalam
citra asli harus disebarkan secara lebih merata keseluruh nilai keabuan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
e. Inversi
Inversi ini untuk mengubah bagian citra yang berwarna gelap
menjadi terang dan yang berwrna terang menjadi gelap.
f. Penapisan (filter)
Menurut Aniati Murni Arymurthy filter/penapisan adalah
pengelompokan tingkat keabuan menjadi kategori obyek yang dilakukan
secara iteratif dan berdasarkan distribusi intensitas kontras tingkat keabuan
dari suatu gambar / citra.
g. Kontras biner
Kontras biner adalah penggunaan hanya dua tingkat keabuan. Citra
yang akan diteliti diberi warna yang jelas misalnya hitam dengan intensitas
tingkat keabuan 1, sedangkan lainnya dapat diberi warna yang sama yaitu
sama dengan warna latar belakang misalnya warna putih dengan intensitas
tingkat keabuan 0. Pemetaan tingkat keabuan dapat dilakukan berdasarkan
histogram piksel dari gambar aslinya,misalnya untuk semua piksel yang
mempunyai histogram setengah bagian atas dari tingkat keabuan diberi
warna latar belakang, sedangkan histogram piksel dari gambar yang
mempunyai histogram setengah bagian bawah diberi warna yang jelas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
2.5 Algoritma Peningkatan Mutu Citra dengan Kontras Tingkat Keabuan di
Matlab
Algoritma tidak lebih dari sekedar logika, menenentukan langkah
pertama, baru yang kedua dan seterusnya. Dalam dunia komputer ada istilah
"script in mind", maksudnya algoritma/logikanya dulu dipikirkan baru buat
programnya
Algoritma adalah dasar dan pondasi untuk membuat suatu program
komputer yang akan menghasilkan program yang tersusun rapi untuk
menyelesaikan suatu permasalahan secara bertahap.
Algoritma dari peningkatan mutu suatu citra dengan peningkatan
kontras tingkat keabuan citra melalui ekualisasi perataan histogram dalam
matlab dapat digambarkan sebagai berikut:
Langkah 1:= Memanggil suatu citra, dan citra itu harganya disimpan
dalam array X yang dimasukkan kedalam colourmap dengan
perintah:
[x,map]=imread('………');
Diisi nama file dari citra yang mau diperbaiki
Langkah 2:= Memperbesar kontras tingkat keabuan citra menggunakan
ekualisasi histogram dengan perintah :
newmap=histeq(map,… )
diisi nilai kontras, misalnya 8
Langkah 3:= figure
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Langkah 4:= memanggil citra asli yang tersimpan dalam map dengan
perintah:
Subimage(x,map);
Langkah 5:= memanggil citra hasil ekualisasi yang tersimpan di dalam
newmap dengan perintah:
Subimage(x,newmap);
Langkah 6:= memanggil hasil histogram dengan perintah:
imhist(map); dan imhist(newmap);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB III
IMPLEMENTASI dan PEMBAHASAN
3.1 Implementasi Program
Berdasarkan algoritma 2.5 Algoritma Peningkatan Mutu Citra dengan Kontras
Tingkat Keabuan di Matlab maka dibuat:
a. Listing Program Perbaikan Citra untuk Citra yang mengalami
overexposed
clear, close all, clc; [x,map]=imread('over.gif'); % membaca citra newmap=histeq(map,8); figure; subplot(2,2,1); subimage(x,map); title('citra asli'); subplot(2,2,2); subimage(x,newmap); title('citra hasil ekualisasi histogram'); subplot(2,2,3); imhist(map); title('histogram indeks warna asli'); subplot(2,2,4); imhist(newmap); title('histogram hasil ekualisasi');
22
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23 Hasil Program:
b. Listing Program Perbaikan Citra untuk Citra yang mengalami
underexposed
clear, close all, clc; [x,map]=imread('under.gif'); % membaca citra newmap=histeq(map,8); figure; subplot(2,2,1); subimage(x,map); title('citra asli'); subplot(2,2,2); subimage(x,newmap); title('citra hasil ekualisasi histogram'); subplot(2,2,3); imhist(map); title('histogram indeks warna asli'); subplot(2,2,4); imhist(newmap); title('histogram hasil ekualisasi');
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24 Hasil Program:
c. Keterangan Program
[x,map]=imread(‘over.gif’);
Statement ini digunaan untuk memanggil file citra yang bernama
over.gif, dimana statement ini akan membaca file over.gif tersebut
dengan memberikan warna yang sama dengan citra aslinya. Indek citra
dari file over.gif yang terbaca dimasukkan kedalam x, dan hal ini
akan dimasukkan kedalam colourmap yang mempunyai nilai skala antara
0 dan 1, kemudian dimasukkan kedalam map.Map adalah array 2 dimensi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
[x,map]=imread(‘under.gif’);
Statement ini digunaan untuk memanggil file citra yang bernama
under.gif, dimana statement ini akan membaca file under.gif
tersebut dengan memberikan warna yang sama dengan citra aslinya. Indek
citra dari file under.gif yang terbaca dimasukkan kedalam x, dan hal
ini akan dimasukkan kedalam colourmap yang mempunyai nilai skala
antara 0 dan 1, kemudian dimasukkan kedalam map.Map adalah array 2
dimensi
newmap=histeg(map,8);
Tujuannya adalah untuk memperbesar kontras dengan menggunakan
ekualisasi histogram. Maksudnya mentransformasikan nilai di dalam
colourmap sehingga histogram dari indek komponen yang berwarna
keabu-abuan dari citra dalam map akan sesuai. Ini akan ditransformasikan
kembali oleh colourmap di dalam newmap. Sesuai dengan perintah di atas
nilai kontras yang diberikan sebesar 8. Semakin besar nilai kontras akan
semakin terang citra hasil ekualisasinya. Nilai kontras yang kecil adalah 2.
Subimage(x,map);
Statement ini untuk memanggil citra asli yang tersimpan dalam map.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Subimage(x,newmap);
Statement untuk memanggil citra hasil ekualisasi yang tersimpan di dalam
newmap.
Imhist(map) dan imhist(newmap);
Statement ini digunakan untuk memanggil hasil histogramnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Tampilan citra yang kurang baik karena citra terlalu gelap/terang dapat
diperbaiki dengan meningkatan kontras tingkat keabuan, yaitu dengan cara
ekualisasi histogram dengan membuat histogram piksel memenuhi seluruh
bagian atas dan bawah daerah tingkat keabuan.
4.2 Saran
Makalah sistem peningkatan mutu citra dengan peningkatan kontras
tingkat keabuan dengan cara ekualisasi histogram yang sederhana ini,
diharapkan bisa dikembangkan terutama untuk ilmu pengolahan citra.
27
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA
Aniati Murni Arymurthy dan Suryana Setiawan. (1992). Pengantar Pengolahan
Citra. Penerbit PT Elex Media Komputindo Kelompok Gramedia-
Jakarta.
Aniati Murni Arymurthy. (1983). Penggunakan teknik digital image processing
dan computer graphics pada system manajemen sumber daya alam.
Konferensi Komputer Nasional, Jakarta.
Agustinus Nalwan. (1997). Pengolahan Citra Secara Digital. Elex Media
Komputindo
Jain, Anil K. (1989). Fundamental of Digital Image Processing. Prentice Hall,
New Jersey.
Riyad Mubarak. Modul Kuliah Pemrosesan Citra. USD.
28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Top Related