Akuisisi dan Model Dasar Imageelearning.amikompurwokerto.ac.id/index.php/download/... · Dasar...
Transcript of Akuisisi dan Model Dasar Imageelearning.amikompurwokerto.ac.id/index.php/download/... · Dasar...
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