PENYUSUNAN PEDOMAN PRAKTIKUM UNTUK MATA KULIAH PENGOLAHAN CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGAMAN C++ DAN PUSTAKA OPENCV
Oleh Fanuela Febe Winda Wijaya NIM : 612008080
Skripsi Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik
FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA
PENYUSUNAN PEDOMAN PRAKTIKUM UNTUK MATA KULIAH PENGOLAHAN CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGAMAN C++ DAN PUSTAKA OPENCV
Oleh Fanuela Febe Winda Wijaya NIM : 612008080
Skripsi Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Ijasah Sarjana Teknik Fakultas Teknik Elektronika Dan Komputer Program Studi Teknik Elektro Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
April 2014
r
'-ffi
\l\'ljttstf,\s KRr\]r
\ \\r\ \
PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT sayr yrnc benandr lansind, b.{ah ii,il
Ianrcla
Eebe
winda wlaya
lmail
NIM Tcknik ElcltotrLktr &
KoD,pure'
ProldD
: l.hcwii,vaorl
Srudi
:
le0(rlemil..oni
lcknikl-l.kuonilr
lsun
Pedomn I'rikLikun trtrtu| Mda (trLnh Pefsolaim Citu Di-{ihl Nlonlgmktri lrhxsa reuo-qnlxr C+- dm Punilr o|[tr('V
Pdi
Do,gu',n1 .try .kxf bahwr ini tlilxh rdi drtr rrctum pcmth d,irur , trtrk nerbtarkrn kesrrjdnan brik di U.ncrsilasKrilco Sdrr [I,.rm mauND di nLtiluri Pcndidikr laLtrn]x saya senhkrn
ldrr
2 lhlil krya $yr u,i Ltrlm srdumrt:renahan mch'nlin i6r0xkrn pcl.Llan. peieLilurlndei,enlrsi eF scDnln, L ,Pt hurur rihxk LaLn, [ecuali mhd p.tr'hiinhi'i! rl lcnik du nxnsui,bd0.dilirD L llasilkxDr sryr i',imenprka,i hasil rcri:i rc(1r,tr serelrh di4k3n yrn-q rchh dikdrl,u, dd JndurtrL.lell 4
nri rnhk {cdirrl kaqr rrtr pe apar rans teLah diluln.uu diplbl ikxsilrn .flng Ltirr. ke.uaLi yangdigunrk,n schg.i..trxr tultrr Dxskrh dmgm nn,y!b,{km f ral ,srr,!dandicanruDrk l
Dalxn
kDr nya
s-u-g!ulm)r ,\p.[il3 dL r.m'dm lrui rcrbult ]i luiJdp rqar drn keridrkl,emrrn dxlam pdn-vrha. ini ih srya l,crs n .knma sarkn ikad.mili bonra tlcr$burtr -g.l )us rcLrh diFnnd, [rcm li]ryr sx]r rri.:eia srLrlsL l,nr t ,! sesuai d.Dsd lt.rcntum yafg hoLx[u Ji LLiv.rius (lnrei Strrt, wa.3nx Pcflyxhrn
r:ryr
huat deDsaD
60-0-0l i ranuela t cbc winda
\l
ayl
ffi
t
\l\
liR\rf.\s Kl{\'l
t\
s.!l '\'.\
PERNYATMN PERSETU'UAN AKSES Sayalxrub'tandatan+n di ba$ah
i'
:
raDuela Febe winda
NlM
wilya
:
6r2003030
P.nyNurtr Pedonar hnh hL n [].nlgunrL.n lrrllsr l'cirolr
!h.ulirylLoll 190[-,-!nri]l c.o'
u
r
Den-qu ini sryo mcnycmhkan hak rrn a['rr,l,N kspad. Porpunakaan Unirc6nis Uni!6iks Kristh S.rya \vacana mruk menylmpa , me gdd .ksos sd. mcl.kuk n pcngclolian rerha{trp k ryr saya ini dcngrn meDEacu pada keEnruar *sa\ iusxs akhn elekmnik scbalai bdikur (bdi knd, p.(la korak yin-! $ru.i)
E a $y, m $jirkn k..^
lsscbut diun-sgah ke dahm apLikasi Reposnori Pclpuiakrmuniwniki
dlirarau ponal GARUDA
fl
h. sa]: tid,k nqreiji.rokirya
rcEebut diunsgah kedalam aplikr:iReposirori
Pcryu!*rm Univcnirrs,
da'rarau ponal CARLTDAii
.ddetz.hrt,N-.i.,a,'..-..t r
H@4
\
..
.. .k -
--.
- i t.1t ..d- ..
'..a,
..
pd t
qtq,"4.14.-- r'a. tad
rla4ct.\,.err.r_._/.11.ltc ort**t
l
Dcnikian pemyatDn i',i say! bud dongn scb{nnry.r.
M
r,n(l
'gpv
lchr
\in
\ry
Wl.J'
ffi
t
\l\
liR\rf.\s Kl{\'l
t\
s.!l '\'.\
PERNYATMN PERSETU'UAN AKSES Sayalxrub'tandatan+n di ba$ah
i'
:
raDuela Febe winda
NlM
wilya
:
6r2003030
P.nyNurtr Pedonar hnh hL n [].nlgunrL.n lrrllsr l'cirolr
!h.ulirylLoll 190[-,-!nri]l c.o'
u
r
Den-qu ini sryo mcnycmhkan hak rrn a['rr,l,N kspad. Porpunakaan Unirc6nis Uni!6iks Kristh S.rya \vacana mruk menylmpa , me gdd .ksos sd. mcl.kuk n pcngclolian rerha{trp k ryr saya ini dcngrn meDEacu pada keEnruar *sa\ iusxs akhn elekmnik scbalai bdikur (bdi knd, p.(la korak yin-! $ru.i)
E a $y, m $jirkn k..^
lsscbut diun-sgah ke dahm apLikasi Reposnori Pclpuiakrmuniwniki
dlirarau ponal GARUDA
fl
h. sa]: tid,k nqreiji.rokirya
rcEebut diunsgah kedalam aplikr:iReposirori
Pcryu!*rm Univcnirrs,
da'rarau ponal CARLTDAii
.ddetz.hrt,N-.i.,a,'..-..t r
H@4
\
..
.. .k -
--.
- i t.1t ..d- ..
'..a,
..
pd t
qtq,"4.14.-- r'a. tad
rla4ct.\,.err.r_._/.11.ltc ort**t
l
Dcnikian pemyatDn i',i say! bud dongn scb{nnry.r.
M
r,n(l
'gpv
lchr
\in
\ry
Wl.J'
INTISARI
Pada perkuliahan di Fakultas Teknik Elektro dan Komputer, penggunaan perangkat lunak MATLAB untuk praktikum sudah tidak asing lagi. Salah satu penggunaan perangkat lunak MATLAB adalah untuk praktikum Pengolahan Citra Digital. Namun, kinerja perangkat lunak MATLAB dinilai sudah tidak relevan lagi dengan perkembangan jaman dan perkembangan teknologi. Bahasa pemrograman C++ dan pustaka OpenCV adalah perpaduan yang dapat menggantikan perangkat lunak MATLAB. Pustaka OpenCV dan bahasa pemrograman C++ yang di-run dalam sebuah compiler Microsoft Visual C++ memiliki fungsi-fungsi yang dapat menyamai MATLAB untuk proses pengolahan citra digital. Pada skripsi ini dirancang pedoman praktikum Pengolahan Citra Digital menggunakan Bahasa Pemrograman C++ dan Pustaka OpenCV dengan Pustaka OpenCV seri 2.4.5 dan compiler Microsoft Visual C++ 2010. Pembuatan pedoman praktikum ini yang akan disesuaikan dengan kuliah Pengolahan Citra Digital. Pedoman praktikum diujikan kepada 20 mahasiswa Fakultas Teknik Elektro dan Komputer. Berdasarkan hasil pengujian respon yang kurang baik, rata-rata tiap responden, ratarata tiap butir kuisioner, dan rata-rata total diperoleh hasil mahasiswa yang telah mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital memiliki hasil lebih baik dari pada mahasiswa yang belum mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital. Namun dari tugas yang diberikan, baik mahasiswa yang telah mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital maupun yang belum mampu memahami materi pada pedoman praktikum. Maka pedoman praktikum yang disusun dapat dipahami oleh mahasiswa, dan dapat digunakan untuk pedoman praktikum mata kuliah Pengolahan Citra Digital. Kata kunci : MATLAB, C++, Pustaka OpenCV, Pengolahan Citra Digital
ABSTRACT
MATLAB software is usually use to Digital Images Processing practicum in faculty of Electronic and Computer Engineering. But MATLAB software not relevance with the time and technology development anymore. C++ language and OpenCV library is good combination to change the MATLAB software. C++ language and OpenCV runing in a Microsoft Visual C++ compiler and have similar fungtions with MATLAB to digital images processing. This thesis is designe Digital Images Processing practicum hand book using C++ language with Microsoft Visual C++ 2010 compiler and OpenCV library with 2.4.5 series. This practicum hand book is “desesuaikan” with Digital Images Processing lecture. The practicum hand book tested to 20 student of faculty of
Electronic and Computer
Engineering. Based on the bad respons, each volunteer average, each part of “kuisioner” average, and total average, the result is the student who get Digital Images Processing lecture have better result than the student who not get Digital Images Processing lecture. But based on the task point, the result is both of them can understant the topic on the practicum hand book. So, the practicum hand book can be understand by the student. So, it can be used to Digital Images Processing lecture. Key word : MATLAB, C++, OpenCV Library, Digital Images Processing.
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa untuk berkat kesehatan, kelancaran, dan keselamatan yang senantiasa diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan skripsi ini untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik. Dalam pembuatan skripsi ini banyak pihak yang telah memberikan dorongan dan bantuan dalam proses penulisan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
Tuhan Yesus atas kasih karunia, berkat, dan bimbingan, yang selalu memberi kekuatan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan lancar.
2.
Keluarga terkasih, Papa Agus Wijayanto di surga yang mengasihiku, Mama Advina Drita Asih Iriani yang kuat dan sabar, serta Adik Neirista Neisa Wilona Wijaya yang telah mendukung dan mendoakanku sehingga skripsi ini cepat selesai.
3.
Mbah Kakung RJV. Marnoto, dan mbah Uti Paimah yang selalu mengasihi, mendukung, dan mendoakan penulis.
4.
My Lovely Boti, Jerry Andryo Bentey atas ketulusan, cinta, kasih, dorongan, nasihat, dukungan dan doa yang selalu diberikan kepada penulis. Terima kasih selalu menemani saat mengerjakan skripsi hingga pagi buta.
5.
Seluruh keluarga besar RJV. Marnoto, Tante Wiwit, Om Toto, Tante Eva, Om Dedi, Tante Nina, Om Wawan, Tante Nick, Tante Heni, dan Om Kelik beserta keluarga masing-masing yang turut mendukung dan mendoakan penulis dalam menyelesaikan skripsi.
6.
Kakak KTB (Kelompok Tumbuh Bersama) Debora Adriani Telnoni dan teman-teman KTB, Erez, Rayi, dan Kak Naomi yang selalu mengunjungi dan mengirimkan pesan singkat. Terima kasih untuk doa dan perhatian kalian.
7.
Bapak DR. Iwan Setyawan selaku dosen pembimbing pertama dan Ibu Ivanna K. Timotius, M.S. selaku pembimbing kedua yang telah berkenan membimbing, mendampingi dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dengan sabar dan penuh perhatian. Dan seluruh dosen, staff dan laboran FTEK atas pengetahuan yang telah diberikan.
8.
Sahabat – sahabat terkasih, Ardilla Ayu Dewanti Ridwan, Monica Selesi Riana Utama, Chintia Febriana Manuputty, Thomas Suryawan Bunadi, Eko Indriasto, Richard Johan Noya, Rany Adi Sessie, Rich Elgive Hingayomi yang sudah menjadi teman dan
sahabat sepanjang perkuliahan di FTEK, berbagi cerita, berdiskusi, dan memberi semangat untuk menyelesaikan skripsi ini dengan cepat. 9.
Anak-anak kontrakan cemara 1a, Anggit, Bella, Tephen, Tia, Filly, Adel, Gembel, Pendy, Danang, Acip, Peni, Rosi, Rosa, Puspa dan Bryan atas keceriaan, gangguannya dan pengalaman bersama selama pembuatan skripsi.
10. Teman-teman Petros, Sadrakh, Pingkan, Timo, yang selalu mengingatkan untuk persekutuan, dan mendoakan kelancaran pembuatan skripsi. 11. Adik-adik 2011, Hanna, Oka, Bombay, Bella, Boti, Bani, Gedhe, dan semua yang penulis tidak bisa sebutkan semua. Terima kasih untuk keceriaan, dan cerita yang selalu dibagikan. 12. Eduard Royce Siswanto sebagai teman seperjuangan yang tidak pernah lelah memberikan semangat. 13. Ibu kos, Ibu Minuk serta teman-teman kos, Kak Cici, Kak Diana, Rini, Fifit, Valen, Monica, Yunita, Satria, Tio, dan Fafan untuk semangat dan doa yang selalu diberikan. 14. Semua teman-teman angkatan 2008 dan semua pihak yang terlibat dalam perkuliahan dan penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas bantuannya. 15. Dan untuk pihak-pihak yang belum tersebutkan yang telah membantu dalam proses penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan, mengingat keterbatasan waktu, sumber daya, dan pengetahuan yang dialami. Tetapi terlepas dari itu semua penulis bersyukur karena dapat menyelesaikan skripsi ini hingga tahap akhir dan berharap semoga skripsi ini dapat memperkaya pengetahuan kita semua. Skripsi ini tentunya masih dapat dikembangkan dengan teknologi yang lebih canggih, mengingat perkembangan teknologi yang senantiasa maju. Akhir kata, penulis berharap agar hasil pemikiran yang tertuang dalam skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Salatiga, Maret 2014 Penulis
DAFTAR ISI INTISARI ....................................................................................................................... i ABSTRACT.................................................................................................................... ii KATA PENGANTAR .................................................................................................... iii DAFTAR ISI................................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... vii DAFTAR TABEL........................................................................................................... viii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 1.1. Tujuan............................................................................................................. 1 1.2. Latar Belakang ............................................................................................... 1 1.3. Batasan Masalah ............................................................................................. 3 1.4. Sistematika Penulisan ..................................................................................... 3 BAB II DASAR TEORI ................................................................................................. 5 2.1 Pustaka OpenCV ............................................................................................ 5 2.2 Citra ................................................................................................................ 7 2.2.1. Citra Grayscale............................................................................ 8 2.2.2. Citra Berwarna ............................................................................ 8 2.3 Pengolahan Citra Digital ................................................................................ 9 2.3.1 Image Enhancement .................................................................... 9 2.3.2 Image Restoration ....................................................................... 9 2.4 Pengujian Pedoman Praktikum ...................................................................... 10 2.4.1. Kuisioner ..................................................................................... 10 2.4.2. Skala Likert ................................................................................. 10 BAB III PERANCANGAN PEDOMAN PRAKTIKUM .............................................. 11 3.1. Perancangna Pedoman Praktikum .................................................................. 11 3.2. Topik-topik Pedoman Praktikum ................................................................... 11 3.3. Pembahasan Pedoman Praktikum .................................................................. 12 3.3.1. Topik I : Pengenalan dan Tutorial OpenCV ...................................... 12 3.3.2. Topik II : Image Enhancement – Point Operation ............................ 12 3.3.3. Topik III : Image Enhancement – Spatial Filtering........................... 13 3.3.4. Topik IV : Image Enhancement – Frequency Domain ...................... 13
3.3.5. Topik V : Image Restoration I ........................................................... 14 3.3.6. Topik VI : Image Restoration II ........................................................ 14 3.3.7. Topik VII : Color Image Processing ................................................. 15 BAB
IV
PENGUJIAN
PEDOMAN
PRAKTIKUM
DAN
ANALISIS
HASIL
PENGUJIAN ................................................................................................ 16 4.1. Pengujian Kepada Mahasiswa ........................................................................ 16 4.1.1 Kuisioner ........................................................................................ 16 4.1.2 Tugas .............................................................................................. 18 4.2. Hasil Pengujian .............................................................................................. 18 4.2.1 Hasil Pengujian Kuisioner ............................................................. 18 4.2.1.1. Respon Butir Kuisioner yang Kurang Baik ................. 18 4.2.1.2. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden .............. 20
4.2.1.3. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Butir Kuisioner ....... 21
4.2.1.4. Hasil Pengujian Rata-rata
Total................................ 23
4.2.2 Hasil Pengujian Nilai Tugas .......................................................... 23 4.3. Analisa Hasil Penelitian ................................................................................. 25 4.3.1. Analisa Berdasarkan Respon Butir Kuisioner yang Kurang Baik .......... 25 4.3.2. Analisa Berdasarkan Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden ....... 27
4.3.3. Analisa Berdasarkan Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Butir Kuisioner 27
4.3.4. Analisa Berdasarkan Hasil Pengujian Rata-rata
Total......................... 27
4.3.5. Analisa Berdasarkan Hasil Pengujian Nilai Tugas .................................27 BAB V ............................................................................................................................ 29 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 31
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur OpenCV Gambar 2.2 Representasi Citra Gambar 2.3 Bagan Proses Restorasi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Pernyataan Kuisioner ......................................................................................... 16 Tabel 4.2. Hasil kuisioner respon kurang baik untuk responden yang telah mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital. ...................................................................... 19 Tabel 4.3. Hasil kuisioner respon kurang baik untuk responden yang belum mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital. ............................................................. 19 Tabel 4.4. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang telah mengambil
mata kuliah Pengolahan Citra Digital. ............................................................. 20 Tabel 4.5. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang belum
mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital ........................................... 21 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang telah mengambil
mata kuliah Pengolahan Citra Digital. ............................................................. 22 Tabel 4.7. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang belum
mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital. .......................................... 22 Tabel 4.8. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang telah mengambil
mata kuliah Pengolahan Citra Digital .............................................................. 23 Tabel 4.9. Hasil Pengujian Rata-rata
Tiap Responden (mahasiswa) yang belum
mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital ........................................... 23 Tabel 4.10. Hasil Pengujian tugas untuk Responden (mahasiswa) yang telah mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital .............................................................. 24 Tabel 4.11. Hasil Pengujian tugas untuk Responden (mahasiswa) yang belum mengambil mata kuliah Pengolahan Citra Digital .............................................................. 25
