BAB 1Pengantar

Pengolahan Citra

Setelah membaca bab ini, diharapkan pembacamemperoleh wawasan tentang:

pengertian pengolahan citra digital; aplikasi pengolahan citra digital; prinsip dasar dalam pengolahan citra.

2 Pengolahan Citra, Teori dan Aplikasi

1.1 Pengertian Pengolahan Citra DigitalIstilah citra digital sangat populer pada masa kini. Banyak peralatan

elektronik yang menghasilkan citra digital; misalnya scanner, kamera digital,mikroskop digital, dan fingerprint reader (pembaca sidik jari). Perangkat lunakuntuk mengolah citra digital juga sangat populer digunakan oleh pengguna untukmengolah foto atau untuk berbagai keperluan lain. Sebagai contoh, AdobePhotoshop dan GIMP (GNU Image Manipulation Program) menyajikan berbagaifitur untuk memanipulasi citra digital.

Gambar 1.1 Empat contoh alat yang menghasilkan citra digital

Lalu, apa sebenarnya yang dimaksud dengan pengolahan citra digital?Secara umum, istilah pengolahan citra digital menyatakan pemrosesan gambarberdimensi-dua melalui komputer digital (Jain, 1989). Menurut Efford (2000),pengolahan citra adalah istilah umum untuk berbagai teknik yang keberadaannyauntuk memanipulasi dan memodifikasi citra dengan berbagai cara. Foto adalahcontoh gambar berdimensi dua yang bisa diolah dengan mudah. Setiap foto dalam

Pengantar Pengolahan Citra 3

bentuk citra digital (misalnya berasal dari kamera digital) dapat diolah melaluiperangkat-lunak tertentu. Sebagai contoh, apabila hasil bidikan kamera terlihatagak gelap, citra dapat diolah agar menjadi lebih terang. Dimungkinkan pulauntuk memisahkan foto orang dari latarbelakangnya. Gambaran tersebutmenunjukkan hal sederhana yang dapat dilakukan melalui pengolahan citra digital.Tentu saja, banyak hal lain yang lebih pelik yang dapat dilakukan melaluipengolahan citra digital.

Untuk penyederhanaan penyebutan pada pembicaraanselanjutnya, istilah pengolahan citra digital akan dinyatakandengan pengolahan citra saja.

Selain citra digital, terdapat citra analog. Foto yangditempelkan pada kartu mahasiswa adalah contoh citra analog.Agar foto tersebut bisa diproses oleh komputer maka harusdidigitalkan melalui alat pemindai.

1.2 Aplikasi Pengolahan CitraPengolahan citra merupakan bagian penting yang mendasari berbagai

aplikasi nyata, seperti pengenalan pola, penginderaan jarak-jauh melalui satelitatau pesawat udara, dan machine vision. Pada pengenalan pola, pengolahan citraantara lain berperan untuk memisahkan objek dari latarbelakang secara otomatis.Selanjutnya, objek akan diproses oleh pengklasifikasi pola. Sebagai contoh,sebuah objek buah bisa dikenali sebagai jeruk, apel, atau pepaya. Padapenginderaan jarak jauh, tekstur atau warna pada citra dapat dipakai untukmengidentifikasi objek-objek yang terdapat di dalam citra. Pada machine vision(sistem yang dapat melihat dan memahami yang dilihatnya), pengolahancitra berperan dalam mengenali bentuk-bentuk khusus yang dilihat oleh mesin.Penggunaan kamera pemantau ruangan merupakan contoh bagian aplikasipemrosesan citra. Perubahan gerakan yang ditangkap melalui citra dapat menjadidasar untuk melakukan pelaporan situasi yang terekam.

4 Pengolahan Citra, Teori dan Aplikasi

Pengolahan citra juga memungkinkan wajah seseorang dikartunkan.Sebagai contoh ditunjukkan pada Gambar 1.2. Aplikasi seperti itu memungkinkanpembuatan kartun yang didasarkan pada objek-objek nyata. Perangkat lunakseperti Microsoft Word 2010 menyertakan fasilitas pengolah gambar yangmemungkinkan setiap gambar asli diubah menjadi gambar seperti hasil goresanpensil, kapur, pastel, dan lain-lain, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.3.

Gambar 1.2 Aplikasi pengolahan citra untuk mengartunkan wajah orang

Pengantar Pengolahan Citra 5

Gambar 1.3 Penggunaan efek gambar pada Microsoft Word 2010memanfaatkan pengolahan citra

Aplikasi pengolahan citra memang makin meluas. Di dunia kedokteran,pengolahan citra mempunyai peran yang sangat besar. CT Scan (ComputedTomography Scan) atau kadang disebut CAT Scan (Computerized AxialTomography Scan) merupakan suatu contoh aplikasi pengolahan citra, yang dapatdipakai untuk melihat potongan atau penampang bagian tubuh manusia.Tomografi adalah proses untuk menghasilkan citra berdimensi dua dari potonganobjek berdimensi tiga dari sejumlah hasil pemindaian satu-dimensi. Gambar 1.4memperlihatkan contoh CT Scan dan hasilnya.

6 Pengolahan Citra, Teori dan Aplikasi

Gambar 1.4 CT Scan

Pengolahan citra juga dapat dimanfaatkan, misalnya, untuk kepentinganpenentuan jenis tanaman hias melalui ciri-ciri citra daun. Seseorang yang ingintahu mengenai suatu tanaman cukup memasukkan citra daun yang ia miliki dankemudian memunggahkan ke sistem berbasis web. Selanjutnya, sistem web dapatmencarikan informasi yang sesuai dengan citra tersebut. Gambar 1.5memperlihatkan contoh hasil pencarian jenis tanaman hias.

Gambar 1.5 Masukan citra dapat digunakan sebagai dasarpencarian jenis tanaman hias

Berbagai aplikasi pengolahan citra juga telah dilakukan di Indonesia.Beberapa contoh ditunjukkan berikut ini. Identifikasi sidik jari (Isnanto, dkk., 2007)

Pengantar Pengolahan Citra 7

Pencarian database orang melalui foto orang (Aribowo, 2009) Identifikasi kematangan buah tomat (Noor dan Hariadi, 2009) Identifikasi penyakit Diabetes mellitus melalui citra kelopak mata (Rachmad,

2009) Ekstraksi fitur motif batik (Mulaab, 2010) Identifikasi telapak tangan (Putra dan Erdiawan, 2010)

1.3 Prinsip Dasar dalam Pengolahan CitraHal-hal yang diutarakan pada Subbab 1.2 merupakan contoh-contoh

aplikasi kegiatan pengolahan citra. Aplikasi-aplikasi seperti itu sesungguhnyamenggunakan prinsip dasar dalam pengolahan citra seperti peningkatan kecerahandan kontras, penghilangan derau pada citra, dan pencarian bentuk objek. Beberapacontoh diberikan berikut ini.

1.3.1 Peningkatan Kecerahan dan KontrasSeringkali dijumpai citra yang tidak jelas akibat sinar yang kurang ketika

objek dibidik melalui kamera digital. Dengan menggunakan pengolahan citra,citra seperti itu bisa diperbaiki melalui peningkatan kecerahan dan kontras.Gambar 1.3 menunjukkan contoh citra yang kurang cerah dan kurang kontrasmenjadi citra yang lebih kontras.

Gambar 1.6 Pengolahan citra memungkinkanpengubahan kontras pada citra

8 Pengolahan Citra, Teori dan Aplikasi

Gambar 1.6(a) kurang jelas, tetapi melalui pengolahan citra yang tepat diperolehhasil yang jauh lebih jelas (Gambar 1.6(b)).

1.3.2 Penghilangan DerauCitra yang akan diproses seringkali dalam keadaan terdistorsi atau

mengandung derau. Untuk kepentingan tertentu, derau tersebut perlu dibersihkanterlebih dulu. Dalam pengolahan citra, terdapat beberapa metode yang bisadipakai untuk keperluan tersebut. Salah satu cara dilaksanakan melalui filter notch.Efek filter tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.7.

Gambar 1.7 Pengolahan citra memungkinkanuntuk menghilangkan derau pada citra

Terlihat bahwa derau berbentuk kotak pada Gambar 1.7(a) bisa dihilangkan danhasilnya seperti yang terlihat pada Gambar 1.7(b).

1.3.3 Pencarian Bentuk ObjekUntuk kepentingan mengenali suatu objek di dalam citra, objek perlu

dipisahkan terlebih dulu dari latarbelakangnya. Salah satu pendekatan yang umumdipakai untuk keperluan ini adalah penemuan batas objek. Dalam hal ini, batasobjek berupa bagian tepi objek. Setelah tepi objek diketahui, pencarian ciriterhadap objek bisa dilaksanakan, misalnya berdasar perbandingan panjang dan

Pengantar Pengolahan Citra 9

lebar daun. Objek daun dan batas daun yang didapatkan melalui pengolahan citradiperlihatkan pada Gambar 1.8. Adapun Gambar 1.9 memperlihatkan tahapanpenentuan panjang dan lebar daun diperoleh melalui komputasi oleh komputer.

Pemisahan objek dalam citra terhadap latarbelakang dikenal dengansebutan segmentasi.

Gambar 1.8 Pengolahan citra memungkinkan untukmendapatkan bentuk objek

10 Pengolahan Citra, Teori dan Aplikasi

Gambar 1.9 Penentuan panjang dan lebar daunberdasarkan tepi daun

1. Jelaskan pengertian pengolahan citra digital!2. Berikan contoh aplikasi pengolahan citra yang Anda ketahui.3. Apa yang dimaksud dengan Tomografi?4. Apa peran filter median?5. Apa yang dimaksud batas objek? Apa kegunaannya?6. Jelaskan pengertian segmentasi.

Latihan

1.1PengertianPengolahanCitraDigital1.2AplikasiPengolahanCitra1.3PrinsipDasardalamPengolahanCitra1.3.1PeningkatanKecerahandanKontras1.3.2PenghilanganDerau1.3.3PencarianBentukObjek