STMIK AMIKOM PURWOKERTO PENGOLAHAN CITRA. Akuisisi dan Model ABDUL AZIS, M.KOM

STMIK AMIKOM PURWOKERTO

PENGOLAHAN CITRA

Akuisisi dan Model Dasar Image

1

ABDUL AZIS, M.KOM


2

ABDUL AZIS, M.KOM








Apakah itu image / citra ?  Gambar atau foto atau data visual lainnya, umumnya dalam bentuk 2D atau 3D. Apakah itu digital image ?  Sebuah image yang berbentuk diskrit  Kumpulan nilai intensitas 2D (gray value)  Fungsi matrik dua dimensi Apakah itu digital image processing ?  Proses manipulasi dan analisis picture dengan bantuan komputer. Interpretasi manusia : informasi untuk penampakan yang lebih baik Interpretasi mesin : otomasi pemrosesan mesin 3

ABDUL AZIS, M.KOM


Langkah Fundamental dalam DIP

4

ABDUL AZIS, M.KOM


Image Acquisition

Capturing Visual data by an imaging sensor

Imaging

Digitization / Quantization Convert data in to discrete form

Image Enhancement and Restoration Improving image quality

Image Processing

5

ABDUL AZIS, M.KOM


6

ABDUL AZIS, M.KOM


Problem Utama 

Bagaimana objek 3D yang ada pada dunia nyata dapat ditangkap dan ditampilkan p a d a b i d a n g 2 D x

y

z y x

7

ABDUL AZIS, M.KOM


Konsep Awal : Pinhole cameras



Model kamera awal : sebuah kubus dengan satu titik lubang kecil (hole). 8

ABDUL AZIS, M.KOM


Produk awal Pinhole cameras

  

Fotografer pertama adalah Niepce Foto pertama yang terekam adalah pada tahun 1822 Pinhole camera digunakan untuk mengatur agar image tidak terlalu gelap atau terang 9

ABDUL AZIS, M.KOM


Hasil dari Pinhole Cameras Beberapa efek yang dihas ilkan d ari Pinhole

10

ABDUL AZIS, M.KOM


Sample Produk awal Photografi

11

ABDUL AZIS, M.KOM


12

ABDUL AZIS, M.KOM


Image Acquisition





Penangkapan oleh sensor dan kemampuan untuk melakukan digitasi terhadap sinyal yang ditangkap oleh sensor. Alat yang digunakan :   

Video camera Digital camera Conventional camera & analog-to-digital converter

13

ABDUL AZIS, M.KOM






Image di kenakan proses – capturedoleh suatu sensor (misal monochrome atau color TV camera) kemudian dikenakan proses dig itasi. Bila output dari camera atau sendor tidak langsung dalam bentuk digital maka digitasi dilakukan dengan cara proses konversi analog to digital. 14

ABDUL AZIS, M.KOM


Camera



Camera umumnya terdiri dari 2 bagian utama : 



Sebuah lensa yang mengumpulkan radiasi yang memancar dari objek yang menjadi fokus sehingga objek ter s e bu t da p at d it a n gka p sebagaimana objek yang real dalam dunia sesungguhnya. Sebuah semi konduktor yang dikenal sebagai CCD (Charged Coupled Device) yang akan melakukan konversi pancaran image menjadi sinyal elektrik. 15

ABDUL AZIS, M.KOM


Frame Grabber



F r a m e g r a b b e r h a n ya memb u tu hka n s eb u ah circuit untuk melakukan digitasi sinyal elektrik dari sensor imaging untuk menyimpan image dalam memori (RAM) pada komputer.

16

ABDUL AZIS, M.KOM


Creating a Digital Image



Image Digitization= sampling+quantization 17

ABDUL AZIS, M.KOM


18

ABDUL AZIS, M.KOM










Sebuah image di – capturedoleh sensor dan diekspresikan sebagai sebuah fungsi kontinyu f(x,y) dari koordinat pada bidang datar. Yang dimaksud dengan proses digitasi adalah bagaimana agar fungsi f(x,y) tersebut kemudian dilakukan proses sampling kedalam matrik dengan ukuran M baris dan N kolom. Kuantitasi image (image quantitation) adalah melakukan assignment terhadap setiap sampling kontinyu menjadi nilai integer. Fungsi image f(x,y) kemudian di-split menjadi K interval. Semakin baik proses sampling (semakin besar nilai M dan N) dan kuantitasi (nilai K yang besar) maka akan semakin baik nilai pendekatan terhadap fungsi konituny image f(x,y). 19

ABDUL AZIS, M.KOM


20

ABDUL AZIS, M.KOM


Sinyal 





Adalah sebuaf fungsi yang memuat informasi. Sebuah image dapat dipandang sebagai fungsi dari ruang spasial 2D : f(x,y).Nilai tersebut dapat diartikan sebagai jumlah intensitas cahaya pada suatu titik. Sensor tertentu (CAT dan MRI) dapat berupa sinyal dalam bentuk 3D : f(x,y,z). 21

ABDUL AZIS, M.KOM








Sinyal pada umumnya adalah sebuah fungsi dengan domain yang kontinyu. Dalam lingkup komputer, sinyal dipandang sebagai nilai diskrit dari domain kontinyu. Dengan demikian sinyal dalam lingkup komputer berada dalam domain diskrit.

22

ABDUL AZIS, M.KOM






Dalam dunia nyata sinyal juga berupa sebuah nilai real dengan nilai dalam besaran yang tak terbatas. Untuk menyimpan dan memanipulasi sinyal dengan komputer maka nilai tersebut harus dalam bentuk diskrit dengan batasan tertentu. 



Analog : sinyal dalam bentuk kontinyu secara domain dan range. Digital : sinyal dalam bentuk diskrit secara domain dan range. 23

ABDUL AZIS, M.KOM


Sampling





sampling = pemberian ruang untuk nilai diskret dari domain sinyal kontinyu. sampling-rate = banyaknya sample yang diambil untuk setiap unit dari setiap dimensi, mis : samples per second, frames per second, etc.

24

ABDUL AZIS, M.KOM


Quantization





Quantization = pemberian nilai diskret dari range sinyal. Umumnya dipandang sebagai jumlah bits per sample dari sinyal.Mis : 1 bit per pixel (b/w images), 16-bit audio, 24-bit color images, etc.

8 levels = 2^3, uses 3 bits to represent the value of function 25

ABDUL AZIS, M.KOM


Gray Level



   



Nilai intensitas dari image monochrome f pada koordinat f(x,y) dinyatakan dengan nilai keabuan /gray level (l) . Maka l berada pada batasan nilai : adalah positif dan adalah finite Gray Scale adalah : Secara praktis umumnya dikonversi kedalam interval Dimana 0 = Black dan L = White 26

ABDUL AZIS, M.KOM


Jumlah Bit





Banyaknya nilai gray level umumnya dinyatakan dengan pangkat 2 dari integer : L = 2k Jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan image hasil digitasi adalah : b=MxNxk 27

ABDUL AZIS, M.KOM


28

ABDUL AZIS, M.KOM


29

ABDUL AZIS, M.KOM


Model Matematis Image







Model matematis kontinyu : I = f(x,y) Pada komputer, model diskret array 2D : I = matrix(i,j) Nilai diskret dalam file berbentuk ascii : 023 233 132 232 125 134 134 212 30

ABDUL AZIS, M.KOM






Image digital adalah sebuah image f(x,y),yang telah melalui digitasi baik secara koordinat spasial dan brightness/ gray level. Nilai dari f pada setiap titik (x,y) telah proporsional dengan brightness /gray level dari image pada titik tersebut.

31

ABDUL AZIS, M.KOM


Representasi Image Digital









Sebuah image adalah fungsi yang berada pada koordinat 2D : f(x,y). Nilai dari f(x,y) adalah suatu intensitas. Untuk color image maka terdapat 3 fungsi dimana masing-masing fungsi merepresentasikan 1 komponen color. Image digital image dapat direpresentasikan sebagai sebuah matrik. 32

ABDUL AZIS, M.KOM


33

ABDUL AZIS, M.KOM


34

ABDUL AZIS, M.KOM


35

ABDUL AZIS, M.KOM




Jenis Resolution    

Spatial resolution Bright / Gray Level resolution Color resolution (Bila image adalah color) Frame rate (Untuk image yang bergerak)

36

ABDUL AZIS, M.KOM


Spatial and Gray Level Resolution 

Spatial resolution: 





# of samples per unit length or area DPI: dots per inch specifies the size of an individual pixel If pixel size is kept constant, the size of an image will affect spatial resolution



Gray level / Gray Level resolution: 

 



Number of bits per pixel Usually 8 bits Color image has 3 image planes to yield 8 x 3 = 24 bits/pixel Too few levels may cause false contour

37

ABDUL AZIS, M.KOM


Brightness Resolution  



Intensity : Brightness Bergantung pada berapa bits yang digunakan saat proses quantization 8-bit : common , 16-bit : X-ray

38

ABDUL AZIS, M.KOM


Same Pixel Size, different Sizes

39

ABDUL AZIS, M.KOM


Same Size, Different Pixel Sizes

40

ABDUL AZIS, M.KOM


Efek Berbeda Resolusi Gray Level

41

ABDUL AZIS, M.KOM


Different spatial resolution Spatial resolution How many pixels

42

ABDUL AZIS, M.KOM


Color Resolution 





Three brightness component-emitter Additive color property-RGB Subtractive color property-CMY

43

ABDUL AZIS, M.KOM


RGB

yellow

red

Red component

cyan

Green component

Blue component

44

ABDUL AZIS, M.KOM


Frame Rate 

Image Acquisition -sequence of images -Broadcast: 30 frame-per-second

45

ABDUL AZIS, M.KOM


Kualitas Digital Image 

Brightness Histograms  

Horizontal : 8-bit gray scale(0~255) Vertical : Jumlah pixels

46

ABDUL AZIS, M.KOM


Contrast indication

47

ABDUL AZIS, M.KOM


48

ABDUL AZIS, M.KOM


49

ABDUL AZIS, M.KOM


50

ABDUL AZIS, M.KOM


51

ABDUL AZIS, M.KOM


52

ABDUL AZIS, M.KOM


53

ABDUL AZIS, M.KOM

STMIK AMIKOM PURWOKERTO PENGOLAHAN CITRA. Akuisisi dan Model ABDUL AZIS, M.KOM

Recommend Documents