Telekomunikasi Analog & Digital - Slide week 6 - transmisi sinyal analog secara digital
TUJUAN - univbsi.idunivbsi.id/pdf/2014/100/100-P02.pdf · • Citra kontinu dihasilkan dari sistem...
Transcript of TUJUAN - univbsi.idunivbsi.id/pdf/2014/100/100-P02.pdf · • Citra kontinu dihasilkan dari sistem...
1
• TUJUAN
Agar mahasiswa dapat memahami tentang
model citra, digitalisasi citra, dan elemen-
elemen dan pemrosesan citra digital
2
PEMBENTUKAN CITRA
• Citra ada dua macam yaitu citra kontinu dan
citra diskrit.
• Citra kontinu dihasilkan dari sistem optik yang
menerima sinyal analog misalnya mata
manusia dan kamera analog.
• Citra diskrit dihasilkan melalui proses
digitalisasi terhadap citra kontinu. Beberapa
sistem optik dilengkapi dengan fungsi
digitalisasi sehingga menghasilkan citra diskrit
misalnya kamera digital dan scanner.Citra
diskrit disebut juga citra digital.
MODEL CITRA
Citra adalah fungsi 2 dimensi dari intensitas cahaya.
Intensitas disebut juga sebagai brightness (tingkat
kecerahan) atau grey level (tingkat keabuan).
Secara matematis fungsi intensitas cahaya pada
bidang 2D disimbolkan dengan f(x,y) dimana :
• (x,y) : koordinat pada bidang 2D
• f(x,y): intensitas cahaya (brightness) pada titik (x,y)
Fungsi Citra f(x,y) ditentukan oleh 2 komponen
yaitu iluminasi dan refleksi sehingga f (x,y) = i
(x,y).r (x,y)
Dimana
• i(x,y) adalah iluminasi yang datang dari sumber
cahaya yang nilainya
• r(x,y) adalah koefisien refleksi atau transmisi
obyek yang nilainya
DIGITALISASI CITRA
Suatu citra harus direpresentasikan secara
numerik dengan nilai-nilai diskrit agar dapat
diolah dengan komputer digital.
Digitalisasi merupakan representasi citra dari
fungsi kontinu menjadi nilai-nilai diskrit. Citra
yang dihasilkan dari dari proses digitalisasi
disebut citra digital.
Sebuah Citra digital direpresentasikan oleh matriks
(array) piksel 2 dimensi dimana masing-masing
piksel memiliki sebuah nilai intensitas (brightness/
grey level) yaitu 0 <=f(x,y)< 2b dengan b =
jumlah bit per piksel.
Baris
f(x,y) dimana x = 0…..M-1
dan y = 0…..N-1
X
Y
0,0Kolom
Citra digital berbentuk empat persegi panjang dan
dimensi ukurannya dinyatakan sebagai tinggi x
lebar (lebar x panjang)
Citra digital yang tingginya N,lebarnya M dan
memiliki derajat keabuan dapt dianggap sebagai
fungsi :
Citra digital dapat ditulis dalam bentuk matrik
sebagai berikut :
Nilai pada irisan baris dan kolom disebut dengan
picture elements,image elements,pels ,pixels atau
piksel.
Contoh : suatu citra berukuran 256 x 256 piksel
dengan intensitas beragam pada tiap pixelnya dan
direpresentasikan secara numerik dengan matriks
terdiri dari 256 baris dan 256 kolom.
PEMBENTUKAN CITRA
Pembentukan citra digital melalui beberapa tahap
yaitu akuisisi citra,sampling dan kuantisasi.
1. Akuisisi Citra
Proses akuisisi citra adalah pemetaan suatu
pandangan (scene) menjadi citra kontinu
dengan menggunakan sensor.
Sensor yang digunakan misalnya sensor
tunggal,sensor garis dan sensor larik.
Contoh pemanfaatan sensor larik
Bagaimana Citra Digital
Direkam ?
1. Sistem Perekaman Citra
2. Sensor Pasif
3. Sensor Aktif
Sistem Perekaman Citra
• Citra yang diperoleh tergantung :
– karakteristik dari obyek yang direkam
– kondisi variabel dari sistem perekaman
• Citra merupakan gambaran tentang karakteristiksuatu obyek menurut kondisi variabel tertentuContoh:
- bandingkan hasil foto manusia dengan kamera /sensor optik dan dengan sensor sinar X
(kondisi variabel sistem berbeda)
- bandingkan hasil foto pemandangan di tepi lautdan di daerah pegunungan
(karakteristik obyek berbeda)
Sensor Pasif
• Sistem sensor yang merekam data obyek tanpa
mengirimkan energi, sumber energi bisa dalam
bentuk sinar matahari, sinar lampu, dsb
• Contoh: sensor optik dari kamera foto
Sensor Aktif
• Sistem sensor yang merekam data obyek
mengirimkan dan menerima pantulan dari energi
yang dikirim ke arah obyek, energi yang dikirim
bisa berupa gelombang pendek, sinar X, dsb
• Contoh: sensor Rontgen untuk foto thorax,
sensor gelombang pendek pada sistem radar,
sensor ultrasound pada sistem USG.
MACAM KOORDINAT SISTEM
Koordinat Piksel = koordinat tampilan di layar monitor
Koordinat Matriks (y=baris, x=kolom)
2. SAMPLING
Merupakan proses digitalisasi spasial pada
koordinat x,y. Hasil dari sensor masih berupa
citra kontinu yang merupakan fungsi kontinu
f(x,y).Nilai x dan y yang kontinu akan diubah
menjadi bentuk diskrit. Proses sampling akan
memberikan nilai koordinat diskrit pada setiap
posisi di koordinat kontinu.
Proses sampling menghasilkan fs(x,y) = f (x,y) . s(x,y)
dimana s(x,y) = 1 untuk setiap harga x dan y
f(x,y)
s(x,y)
grid
Sampling adalah proses pemetaan fungsi kontinyu
ke fungsi diskrit (spatial digitization)
Citra kontinu disampling pada grid-grid yang
berbentuk bujur sangkar (kisi-kisi arah horisontal
dan vertikal)
Kuantisasi adalah proses pemetaan variabel
kontinyu ke variabel diskrit (amplitude digitization)
3 rd level
2 nd level
1st level
0 th level
Input Intensity
5 th level
4 th level
3. KUANTISASI
Proses kuantisasi adalah proses pembagian skala
keabuan (0,L) menjadi G level yang dinyatakan
dengan suatu harga bilangan bulat
(integer),biasanya G diambil perpangkatan dari 2 :
Dimana G :derajat keabuan
m : bilangan bulat positif
Hitam dinyatakan dengan nilai derajat keabuan
terendah sedangkan putih dengan derajat keabuan
tertinggi.
Pixel depth : jumlah bit yang dibutuhkan untuk
merepresentasikan nilai keabuan piksel.
Besarnya derajat keabuan yang digunakan untuk
menentukan resolusi kecerahan dari citra yang
diperoleh
Sampling dan kuantisasi
Citra digital ukuran 20 x 20 Nilai digital piksel
ELEMEN DASAR CITRA DIGITAL
1. Kecerahan (brightness)
Merupakan intensitas cahaya rat-rata dari suatu
area yang melingkupinya
2. Kontras (contrast)
Merupakan sebaran terang (lightness) dan
gelap (darkness) di dalam sebuah citra. Citra
dengan kontras rendah komposisi citranya
sebagian besar terang atau sebagian besar
gelap
3. Kontur (contour)
Keadaan yang ditimbulkan oleh perubahan
intensitas pada piksel-piksel tetangga sehingga
dapat mendeteksi tepi objek di dalam citra.
4. Bentuk (shape)
Merupakan properti intrinsik dari objek 3 dimensi
. Umumnya citra yang dibentuk oleh manusia
merupakan 2D, sedangkan objek yang dilihat
adalah 3D Bentuk (shape)
5. Warna (color)
Merupakan persepsi yang dirasakan oleh sistem
visual manusia terhadap panjang gelombang
cahaya yang dipantulkan oleh objek. Warna yang
dapat ditangkap oleh mata manusia merupakan
kombinasi cahaya dengan panjang berbeda.
Kombinasi dengan rentang warna yang paling
lebar adalah red (R), green (G) dan blue (B)
6. Tekstur (texture)
Tekstur merupakan distribusi spasial dari derajat
keabuan di dalam sekumpulan piksel-piksel yang
bertetangga.
ELEMEN SISTEM PEMROSESAN
CITRA DIGITAL
• Digitizer (digital acqusition system)
Merupakan sistem penangkap citra digital yang
melakukan penjelajahan citra dan mengkonversinya ke
representasi numerik sebagai masukan bagi komputer
digital. Hasil digitizer adalah matriks yang elemen-
elemennya menyatakan nilai intensitas cahaya pada
suatu titik.
Digitizer terdiri dari 3 komponen dasar yaitu :
a. sensor citra yang bekerja sebagai pengukur intensitas
cahaya
b. Perangkat penjelajah yang berfungsi merekam hasil
pengukuran intensitas pada seluruh bagian citra.
c. Pengubah analog ke digital yang berfungsi melakukan
sampling dan kuantisasi
• Komputer Digital, digunakan pada sistem
pemroses citra dan mampu melakukan
berbagai fungsi pada citra digital resolusi
tinggi.
• Media Penyimpanan, piranti yang mempunyai
kapasitas memori besar sehingga gambar
dapat disimpan secara permanen agar dapat
diproses lagi di lain waktu
• Piranti Tampilan, berfungsi melakukan
konversi matriks intensitas tinggi yang
merepresentasikan citra ke tampilan yang
dapat diinterpretasi oleh manusia
1. Secara matematis fungsi intensitas cahaya
pada bidang dua dimensi disimbolkan
dengan f(x,y), dimana f(x,y) adalah:
a. koordinat pada bidang dua dimensi
b. intensitas cahaya pada titik (x,y)
c. derajat keabuan
d. Transformasi Fourier
e. lossless
2. Intensitas f dari gambar hitam putih pada titik
(x,y) disebut:
a. derajat keabuan
b. citra hitam-putih
c. citra monokrom
d. citra berwarna
e. brightness
3. Representasi citra dari fungsi kontinu menjadi
nilai-nilai diskrit disebut:
a. sampling
b. intensitas
c. kuantisasi
d. digitalisasi
e. dikretisasi
4. Yang bukan termasuk elemen-elemen citra
digital adalah:
a. Kecerahan
b. Kontras
c. Kontur
d. Pola
e. Tekstur
5. Yang bukan elemen sistem pemrosesan citra
digital adalah:
a. Digitizer
b. Komputer digital
c. Piranti tampilan
d. Piranti penyimpanan
e. Kamera