Pengantar Pengolahan Citra Digital

Komputer Radiologi

Putri Pradita Nuramalia, M.Tr. ID.

Citra

• Menurut kamus Indonesia-Inggris karangan John M. Echols dan Hassan Shadily :Citra = Image
• Menurut Webster, citra adalah :“suatu representasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu obyek”
• Citra tampak (Foto, Gambar, lukisan, video, patung, dll)
• Citra
• Citra tidak tampak (File berisi foto/gambar, Dalam fungsi matematis)
• Citra Digital = Citra yang disimpan dalam format digital (misalnya : file)pengolahan citra

2

Pengolahan Citra

Kegiatan memperbaiki kualitas citra maupun memanipulasi citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia/mesin (komputer)

3

Pengolahan Citra

Tujuan pengolahan citra adalah memperbaiki kwalitas gambar, dilihat dari aspek radiometrik (peningkatan kontras, transformasi warna, restorasi citra) dan dari aspek geometrik (rotasi, translasi, skala, transformasi geometrik);melakukan pemilihan citra ciri (feature images) yang optimal untuk tujuan analisis;melakukan proses penarikan informasi atau deskripsi obyek atau pengenalan obyek yang terkandung pada citra;melakukan kompresi atau reduksi data untuk tujuan penyimpanan data, transmisi data, dan waktu proses data.pengolahan citra

4

Pengantar

Tiga bidang yang berkaitan dengan pemrosesan citra digital :

1950 : Image Processing

1970 : Computer Graphics

1960 : Pattern Recognition

1960 : Artificial Intelligence

1970 : Computer Vision

5

Digital Image Processing

Image Processing/ Manipulation

Image Analysis/ Interpretation

Image Coding/ Communication

Operasi Pengolahan Citra

• Perbaikan Citra (image restoration)
• Peningkatan Kualitas Citra (image enhancement)
• Registrasi Citra (image registration)
• Pemampatan Data Citra (image data compaction)
• Pemilahan Citra (image segmentation)

7

Terminologi Level Pengolahan Citra

8

Application of Digital Image Processing (DIP) :

• Astronomy
• Radiology
• Ultrasonic Imaging
• Microscopy
• Remote Sensing
• Meteorology
• Seismology
• Radar
• Internet
• Autonomus Navigation
• Ect.

9

Image Processing

• Research area within electrical engineering / signal processing
• Focus on syntax, low level features

Image

Image

10

Computer Vision

• Research area within computer science / artificial intelligence
• Focus on sematics, symbolic or geometric descriptions

Image

Faces

People

Chairs etc.

11

Image Processing

Denoise

Image Processing

Enhance

Computer Vision

Visi Komputer (Computer Vision)

• Visi komputer (computer Vision) merupakan proses menyusun deskripsi tentang obyek yang terkandung pada suatu gambar atau mengenali obyak yang ada pada gambar, Word and Vowel Recognition, Object Structure
• Pengenalan Pola (Pattern Recognition) : Speaker Recognition, Segmentation and Classification
• Kecerdasan Buatan (Artificial Intelligence) : Speech Understanding, What is Illustrated by this image

​

15

Image Processing vs Computer Graphis

• Memperbaiki kwalitas gambar, dilihat dari aspek radiometric (peningkatan kontras, transformasi warna, restorasi citra) dan dari aspek geometric (rotasi, translasi, skala, transformasi geometrik)
• Melakukan pemilihan citra ciri (feature images) yang optimal untuk tujuan analisis
• Melakukan proses penarikan informasi atau deskripsi obyek atau pengenalan obyek yang terkandung pada citra
• Melakukan kompresi atau reduksi data untuk tujuan penyimpanan data, transmisi data, dan waktu proses data

16

Grafika Komputer

• Merupakan proses untuk menciptakan suatu gambar berdasarkan deskripsi obyek maupun latar belakang yang terkandung pada gambar tersebut
• Merupakan teknik untuk membuat gambar obyek sesuai dengan obyek tersebut di alam nyata (realism)pengolahan citra

17

Grafika Komputer

Citra Digital

• Citra merupakan suatu representasi (gambaran), kemiripan atau imitasi dari suatu objek atau benda. Citra sebagai keluaran dari sistem perekaman data objek, dapat bersifat optik (foto), sinyal analog (video) maupun data digital yang tersimpan pada sebuah media
• Citra analog merupakan data citra yang bersifat kontinu seperti gambar bergerak atau video yang terekam dalam pita kaset. Citra analog perlu dikonversi ke citra digital terlebih dahulu agar dapat diolah lebih lanjut dengan komputer
• Citra digital merupakan data citra yang merepresentasikan besar intensitas warna dan/atau keabuan tiap piksel penyusun citra dalam besaran digital biner (0/1)

19

Citra Digital

• Pencitraan (iaging) merupakan proses untuk mentransformasikan data citra analog menjadi data citra digital (digitalisasi citra). Peralatan yang dapat digunakan untuk pencitraan ; kamera digital, kamera konvensional dan converter analog to digital, scanner, CCTV, dll.
• Istilah pengolahan citra digital menyatakan “pemrosesan gambar berdimensi dua melalui komputer digital”
• Menurut Efford (2000), pengolahan citra adalah istilah umum untuk berbagai teknik yang keberadaannya untuk memanipulasi dan memodifikasi citra dengan berbagai cara

20

Citra Digital

• Terdapat dua hal yang dilakukan dalam proses digitalisasi citra yaitu (1) mempartisi citra dalam dimensi x kolom dan y baris (Sampling); serta (2) menentukan besar intensitas yang terdapat pada setiap piksel pembentuk citra (Kuantisasi) yang menghasilkan sebuah resolusi citra
• Sampling merupakan proses transformasi citra analog (kontinu) menjadi citra digital dengan cara membagi citra analog (kontinu) menjadi x kolom dan y baris, sehingga menjadi citra diskrit. Dimana tidak menua bagian dari data citra analog terekam menjadi data citra digital (ada yang hilang)
• Kuantidadi merupakan proses transformasi intensitas cahaya dari setiap bagian citra yang bersifat kontinu (analog) ke daerah intensitas yang besifat diskrit. Kuantisasi diperlukan untuk menyatakan besaran gradasi warna yang dibutuhkan untuk pencitraan sebuah objek

21

Citra Digital

• Sampling menunjukkan banyaknya pixel (blok) untuk mendefinisikan suatu gambar
• Kuantisasi menunjukkan banyaknya derajat nilai pada setiap pixel (menunjukkan jumlah bit pada gambar digital b/w dengan 1 bit, grayscale dengan 8 bit, true color dengan 24 bit

Samping

Kuantisasi

22

Citra Digital

23

Citra Digital

24

Citra Digital

Pengolahan Citra Digital merupakan proses yang diterapkan pada suatu cutra digital untuk menghasilkan citra digital yang baru. Proses yang dilakukan dapat berupa perbaikan citra (image restoration) maupun proses peningkatan kualitas citra (image enhancement)

​

25

Karakteristik Operasi Pengolahan Citra Digital

• Operasi tingkat point

Operasi pada suatu piksel pada suatu koordinat yang tidak tergantung pada piksel- piksel tetangganya.Nilai output hanya tergantung nilai-nilaiyang dimiliki piksel itu sendiri

• Operasi tingkat local

Operasi pada suatu piksel pada suatu koordinat yang tergantung pada piksel- piksel tetangganya.

• Operasi tingkat global

Operasi pada suatu koordinat yang tergantung pada nilai-nilai piksel yang terkandung pada keseluruhan citra

• Operasi tingkat Obyek

Operasi yang dilakukan pada piksel-piksel yang dikenali ataupun akan dikenali sebagai suatu obyek�

26

Operasi Pengolahan Citra Digital

• Perbaikan Citra (image restoration)
• Peningkatan Kualitas Citra (image enhancement)
• Registrasi Citra (image registration)
• Pemampatan Data Citra (image data compaction)
• Pemilahan Citra (image segmentation)

27

Langkah-langkah Pengolahan Citra

• Akuisisi Citra
• Preprocessing
• Segmentasi
• Representasi dan deskripsi
• Pengenalan dan Interprestasi
• Basis pengetahuan

28

 Akuisisi Citra Tahap untuk mendapatkan Citra digital

• Tujuan: menentukan data yang diperlukan dan memilih metode perekaman citra digital
• Alat: Video kamera, kamera digital, kamera konvensional + konverter citra analog ke citra digital, scanner, Photo sinar-x / inframerah dsb.
• Tergantung resolusi alat yang digunakan�

29

Preprocessing Perbaikan Citra Menghilangkan Noise

• Meningkatkan kontras, menghilangkan gangguan geometrik / radiometric, menentukan bagian citra yang akan diobservasi
• Peningkatan kualitas citra
• Tranformasi�

30

Segmentasi

• Segmentasi Citra ( Image Segmentation) dan Deteksi sisi (Edge Detectition) : melakukan partisi citra menjadi wilayah-wilayah obyek (internal properties) atau menentukan garis batas wilayah obyek (external shape characteristics)
• Membagi citra menjadi bagian-bagian pokok yang mengandung informasi penting
• Misal:segmentasi Obyek dengan latar belakang
• Segmentasi obyek yang satu dengan obyek yang lainnya�

31

Contoh Segmentasi

Representasi dan Deskripsi

• Merepresentasikan suatu wilayah sebagai suatu daftar titik-titik koordinat dalam kurva yang tertutup, dengan deskripsi luasan ataupun perimeternya
• Melakukan Deskripsi Citra
• Seleksi Ciri : memilih informasi kuantitatif dari ciri yang ada yang dapat membedakan kelas-kelas obyek secara baik
• Ekstraksi Ciri: Mengukur kuantitatif ciri setiap obyek�

33

Pengenalan dan Interprestasi

​

• Tujuan pengenalan: memberi label pada sebuah obyek yang informasinya disediakan oleh descriptor
• Interprestasi: memberi arti atau makna kepada kelompok obyek-obyek yang dikenali (dari citra klasifikasi biomedik dapat dilihat adanya penyakit tumor)�

34

Basis pengetahuan

• Merupakan basis data yang berguna untuk memandu operasi dari masing-masing modul proses dan mengontrol interaksi antara modul-modul tersebut.
• Sebagai referensi pada proses template matching ataupun pengenalan pola�

35

Alur Diagram Pengolahan Citra

Problem Domain

Low Level Processing

High Level Processing

Result

Digital Image Acquisition Process

Matrix Representation

Image Resolution

Image Resolution

Bitplanes

Image Analysis : Edge Detection

Image Analysis : Face Detection

Image Analysis : Image Segmentation

Image Analysis : Image Matching

Terimakasih