OPERASI MORFOLOGI - relifline.files.wordpress.com · kebalikan dari operasi dilasi ukuran obyek...

Teknik Pengolahan Citra

Operasi Morfologi

Kartika Firdausy - UAD

[email protected]

blog.uad.ac.id/kartikaf


Setelah mempelajari materi ini,

mahasiswa diharapkan mampu:

mengidentifikasi prosedur operasi morfologi

menerapkan berbagai teknik pada operasi morfologi

yaitu pencarian batas/kontur, dilasi, erosi, penutupan,

pembukaan, pengisian, dan pelabelan

menerapkan teknik skeletonisasi untuk pengenalan

pola


Operasi Morfologi

didasarkan pada bentuk segmen atau

region dalam citra

segmen obyek yang menjadi perhatian

Segmentasi

membedakan antara obyek dan latar

operasi pengambangan


Nilai biner dari citra hasil merepresentasikan 2 keadaan:

obyek

bukan obyek (latar)

titik obyek : hitam (nilai 0)

titik latar : putih (nilai 1)

Hasil operasi morfologi dapat dimanfaatkan untuk

pengambilan keputusan dengan analisis lebih lanjut


Operasi ini antara lain meliputi:

pencarian batas/kontur,

dilasi,

erosi,

penutupan (closing),

pembukaan (opening),

pengisian (filling),

pelabelan,

pengerangkaan (skeletonization)


didasarkan pada nilai-nilai dari

tetangga langsung di sekeliling titik

obyek yang ditinjau

(Moore neighborhood)


operasi terhubung-4 (4-connected)

tetangga yang diperhatikan hanya yang langsung bersebelahan,

yaitu titik di sebelah kiri, kanan, atas dan bawah,

operasi terhubung-8 (8-connected)

tetangga diagonalnya diikutsertakan

p2p2 p3

p8 p1 p4p1 p4

p6p6 p5

p2p9 p2 p3

p8 p1 p4p8 p1 p4

p6p7 p6 p5


Beberapa definisi yang dipakai dalam operasi morfologi:

Titik obyek, adalah titik yang merupakan bagian dari obyek (p1 = obyek)

Titik latar, adalah titik yang merupakan bagian dari latar (p1 = latar)

B(p1) = banyaknya tetangga dari p1 yang merupakan titik obyek

A(p1) = banyaknya pola “latar, obyek” untuk urutan p2-p4-p6-p8-p2 pada operasi terhubung-4 atau urutan p2-p3-p4-p5-p6-p7-p8-p9-p2 pada operasi terhubung-8.

Titik terisolasi, adalah titik obyek yang semua tetangganya adalah titik latar. B(p1) = 0.


Titik ujung, adalah titik obyek yang mempunyai tepat sebuah tetangga yang merupakan titik obyek juga. B(p1) = 1.

Titik batas, adalah titik obyek yang salah satu atau lebih tetangganya adalah titik latar. B(p1) < 4 pada operasi terhubung-4 dan B(p1) < 8 pada operasi terhubung-8. Apabila semua titik tetangganya adalah titik obyek maka dapat dipastikan titik tersebut berada di dalam obyek (bukan titik batas).

Titik simpel, adalah titik obyek yang jika diubah menjadi titik latar maka tidak mengubah kondisi hubungan antar titik-titik obyek tetangganya.


Sebagai ilustrasi, pandang contoh berikut dengan

menggunakan nilai 0 untuk titik obyek dan 1 untuk titik latar

1

1 0 1

1

1 1 1

1 0 1

1 1 1

1 1

1 0 0 1 0 1

1 0

Titik terisolasi

Titik batas

Terhubung 4 Terhubung 8


Titik batas

0 1

0 0 0 0 0 1

1 0

1 1 1 0 0 0

0 0 1 1 0 0

0 0 0 1 0 0

Terhubung 4

Terhubung 8


Pencarian Batas/Kontur

Menentukan batas/kontur dari segmen obyek

Dilakukan terhadap titik-titik obyek

Algoritma untuk operasi pencarian batas citra

Set citra hasil sama dengan citra asal

Untuk semua titik dalam citra asal:

Cek apakah titik tersebut titik obyek Jika ya cek apakah titik tersebut adalah titik batas

Jika ya maka titik tersebut tetap titik obyek

Jika tidak maka ubah titik pada citra hasil menjadi titik latar

Jika tidak maka lanjutkan


Hasil operasi pencarian batas

Citra asli

Citra batas

terhubung-4

Citra batas

terhubung-8


Dilasimemperbesar ukuran segmen obyek dengan menambah lapisan di

sekeliling obyek

2 cara :

1. mengubah semua titik latar yang bertetangga dengan titik batas menjadi titik obyek (set setiap titik yang tetangganya adalah titik obyek menjadi titik obyek)

2. mengubah semua titik di sekeliling titik batas menjadi titik obyek,

(set semua titik tetangga sebuah titik obyek menjadi titik obyek)

Algoritma untuk operasi dilasi citra biner

Untuk semua titik dalam citraCek apakah tersebut titik obyek

Jika ya maka ubah semua tetangganya menjadi titik obyek



Hasil operasi dilasi

Citra asli

Citra dilasi

terhubung-4 Citra dilasi

terhubung-8


Erosikebalikan dari operasi dilasi

ukuran obyek diperkecil dengan mengikis sekeliling obyek.

2 cara:

1. mengubah semua titik batas menjadi titik latar

2. set semua titik di sekeliling titik latar menjadi titik latar

Algoritma untuk operasi erosi citra biner

Untuk semua titik dalam citra

Cek apakah tersebut titik latar Jika ya maka ubah semua tetangganya menjadi titik latar



Hasil operasi erosi

Citra asli

Citra erosi

terhubung-4

Citra erosi

terhubung-8


Penutupan (Closing)

kombinasi antara operasi dilasi dan erosi yang dilakukan secara berurutan.

menutup atau menghilangkan lubang-lubang kecil yang ada dalam segmen obyek.

menggabungkan 2 segmen obyek yang saling berdekatan (menutup sela antara 2 obyek yang sangat berdekatan).

dapat dilakukan dalam beberapa rangkaian dilasi-erosi (misalnya 3 kali dilasi, lalu 3 kali erosi) apabila ukuran lubang atau jarak antar obyek cukup besar.


Hasil operasi penutupan (closing)

Citra asli

Citra closing

terhubung-4 Citra closing

terhubung-8


Pembukaan (Opening)

kombinasi antara operasi erosi dan dilasi

yang dilakukan secara berurutan,

memutus bagian-bagian dari obyek yang

hanya terhubung dengan 1 atau 2 buah

titik saja.

untuk menghilangkan obyek yang sangat

kecil


Hasil operasi pembukaan

(opening) Citra asli

Citra opening

terhubung-4 Citra opening

terhubung-8


Pengisian (Filling)

kebalikan dari operasi pencarian batas citra

citra masukan adalah citra batas/kontur

kemudian dilakukan pengisian sehingga

diperoleh segmen obyek yang pejal/solid

tentukan titik awal pengisian yang terletak di

dalam obyek

kemudian bergerak ke arah titik-titik tetangganya

operasi dilakukan secara rekursif

berhenti jika sampai di batas obyek.


Algoritma untuk operasi pengisian citra

secara terhubung-4

Tentukan titik awal pengisian di dalam obyek yang akan diisi

/* berikut adalah bagian rekursif */

Set titik tersebut menjadi titik obyek

Cek apakah titik tetangga atasnya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut


Cek apakah titik tetangga kanannya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut


Cek apakah titik tetangga bawahnya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut


Cek apakah titik tetangga kirinya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut



Hasil operasi pengisian terhubung-4

Citra asli

pengisian mulai

dari titik A

pengisian mulai

dari titik B


Pelabelan Obyek untuk membedakan antara sebuah obyek dengan obyek yang lain

hampir mirip dengan operasi pengisian, yakni menggunakan teknik rekursi.

mula-mula dideteksi lokasi sebuah titik yang merupakan bagian dari sebuah obyek

lakukan pengisian dengan suatu nilai (label) terhadap obyek tersebut dari lokasi tersebut sampai menemui batas luarnya (menabrak titik latar)

lanjutkan mendeteksi lokasi yang merupakan titik obyek namun belum terisi oleh operasi tadi atau belum diberi label

lakukan pengisian lagi dengan nilai label yang berbeda

ulangi sampai semua titik dalam citra tersebut diperiksa


Hasil operasi pelabelan terhubung-4

Citra asliCitra hasil


Pengerangkaan (Skeletonization)

proses pengikisan sebuah obyek sebanyak mungkin dengan tetap mempertahankan bentuk umum dari polanya

Sifat

1. Ketipisan: kerangka obyek berukuran setipis mungkin (1 atau 2 titik)

2. Konektivitas: kerangka dari suatu obyek terhubung satu sama lain sesuai dengan topologi pola aslinya

3. Posisi: letak kerangka berada tepat di tengah obyek

4. Stabilitas: setelah suatu bagian kerangka diperoleh, maka bagian tersebut tidak akan terkikis lagi oleh operasi pengikisan berikutnya


Algoritma Hilditch

1.) 2 ≤ B(p1) ≤ 6

p1 p1 p1 p1

(a) B(p1) = 0 (b) B(p1) = 1 (c) B(p1) = 7 (d) B(p1) =8


Algoritma Hilditch

2.) A(p1) =1

p1 p1 p1

Contoh titik yang tidak memenuhi kriteria 2 algoritma Hilditch

(a) A(p1) = 2 (b) A(p1) = 2 (c) A(p1) = 3


3.) p2, p4, atau p8 ada yang merupakan titik latar, atau A(p2) ≠ 1

Algoritma Hilditch

p2 p2 p2

p8 p1 p4 p8 p1 p4 p8 p1 p4

untuk menghindarkan terhapusnya garis horisontal dengan lebar 2 titik

(a) garis vertikal (b) p2, p4, p8 ≠ latar (c) p2, p4, atau p8 = latar

berlebar 2 titik A(p2) ≠ 1 A(p2) = 1

Contoh titik pada kriteria 3 algoritma Hilditch (yang tidak dihapus)


4.) p2, p4, atau p6 ada yang merupakan titik latar, atau A(p4) ≠ 1

(a) garis vertikal (b) p2, p4, p6 ≠ latar (c) p2, p4, atau p6 = latar berlebar 2 titik A(p4) ≠ 1 A(p4) = 1

Contoh titik pada kriteria 4 algoritma Hilditch (yang tidak dihapus)

Algoritma Hilditch

p2 p2 p2

p1 p4 p1 p4 p1 p4

p6 p6 p6

untuk menghindarkan terhapusnya garis vertikal dengan lebar 2 titik


Referensi Firdausy, K, 2003, Diktat Kuliah Teknik

Pengolahan Citra, Program Studi Teknik Elektro,

Universitas Ahmad Dahlan

Castleman, K.R., 1996, Digital Image Processing,

Prentice-Hall,Inc., New Jersey

Jain, A.K., 1989, Fundamental of Digital Image

Processing, Prentice-Hall,Inc., New Jersey

I.T. Young, J.J. Gerbrands, L.J. van Vliet, Image

Processing Fundamentals,

http://www.ph.tn.tudelft.nl/Courses/FIP/

OPERASI MORFOLOGI - relifline.files.wordpress.com · kebalikan dari operasi dilasi ukuran obyek...

Documents

Transcript of OPERASI MORFOLOGI - relifline.files.wordpress.com · kebalikan dari operasi dilasi ukuran obyek...