perancangan aplikasi edge detection menggunakan operator

PERANCANGAN APLIKASI EDGE DETECTION MENGGUNAKAN
OPERATOR ROBINSON 5-LEVEL DALAM
MENDETEKSI TEPI CITRA DIGITAL
Alisca Suci Ramadhani1, Herlina Harahap2, Nur Wulan3
Jurusan Teknik Informatika Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan
Jl. HM Jhoni No 70 Medan, Indonesia
1
[email protected], 2 [email protected],[email protected]
Abstrak
Aplikasi deteksi tepi yang memberikan hasil deteksi terhadap citra digital dengan kualitas baik sangat sulit
diperoleh, banyak metode yang digunakan masih belum bisa memberikan hasil deteksi tepi yang sempurna.
Dengan perkembangan zaman dan kemajuan teknologi ditemukanlah metode yang dapat memberikan jawaban
terhadap kebutuhan pengguna saat ini, seperti halnya metode robinson. Sehingga pada penelitian ini penulis
menggunakan metode robinson sebagai acuan untuk mendapatkan hasil deteksi yang baik. Proses deteksi tepi
pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Metode Robinson 5 Level yang mana metode ini identik
dengan matrik 3x3 atau jendela ukuran 3x3 pisel dengan r 0 sampai r7 yang dihitung dengan menggunakan kernel
atau mask. Metode Robinson ini memiliki delapan hasil arah mata angin yaitu timur, timur laut, utara ,barat,
barat laut, barat daya, selatan, dan tenggara yang tiap-tiap arah mata angin memiliki hasil yang berbeda. Hal
tersebut yang menjadikan metode ini lebih baik dari metode lainnya. Dan hasil pengujian yang diperoleh
menunjukkan bahwa arah barat laut lah yang memiliki hasil yang lebih sempurna dari dari arah mata angin
lainnya.
Kata kunci : Deteksi Tepi,Metode Robinson, Citra Digital.
Abstract
Edge detection applications that deliver the results of the detection of the digital image with good quality is very
difficult to obtain, many methods used still can not give a perfect edge detection results. With the times and
technological advancement was found a method that can provide answers to the needs of current users, as well
as methods robinson. So in this study the authors used a method robinson as a reference to get a good detection
results. The process of edge detection in this study was conducted using Robinson Method Level 5 which is
synonymous with the matrix method 3x3 or 3x3 sized window pisel with r 0 to r7 are calculated using a kernel or
mask. Robinson method has eight results cardinal directions, namely east, northeast, north, west, northwest,
southwest, south and southeast which each cardinal directions have different results. This is what makes this
method is better than other methods. And the test results showed that the northwest who have perfect results
from the other direction of the wind.
Keywords: Edge Detection,Robinson Method, Citra Digital.
1. Pendahuluan
Salah satu bagian dari segmentasi citra adalah
deteksi tepi, Segmentasi citra adalah membagi citra
menjadi beberapa bagian untuk mencari suatu
obyek di dalam sebuah citra. Tujuannya adalah
untuk meningkatkan kualitas dari sebuah citra.
Teknik yang sering digunakan dalam
pengolahan citra adalah pendeteksian tepi (edge
detection).
Deteksi Tepi merupakan langkah pertama
untuk melingkupi informasi di dalam citra. Proses
pendeteksian tepi atau pinggiran objek yang berada
dalam citra. Hasil dari deteksi tepi adalah garis
batas dari kecerahan yang berbeda dari suatu objek
yang berada di dalam citra.
Berdasarkan uraian di atas maka yang menjadi
permasalahan di dalam Tugas Akhir ini yaitu
proses deteksi garis tepi dari sebuah citra asli
dengan menggunakan Robinson 5-Level sekaligus
dapat mengamati langsung perubahan yang terjadi
pada citra.
Batasan masalah penelitian ini adalah proses
deteksi tepi citra dilakukan dengan menggunakan
metode robinson 5-level. Perangkat lunak dibuat
menggunakan bahasa pemrograman Visual Studio
2010. Dan mendukung format file JPEG dan BMP.
Tujuan penelitian ini adalah merancang
sebuah perangkat lunak untuk mendeteksi garis tepi
pada citra digital dan mendapatkan hasil dari
pendeteksian tepi citra tersebut menggunakan
metode Robinson 5-Level.
Manfaat penelitian adalah mempermudah
mendeteksi tepi citra dengan menggunakan teknik
edge detection. Memotivasi mahasiswa lainnya
untuk melakukan penelitian khususnya dalam
bidang pendeteksian tepi.
Citra atau (image) merupakan istilah lain dari
gambar, yang merupakan informasi berbentuk
visual (a picture is more a thousand words) yang
artinya sebuah gambar yang bermakna lebih dari
seribu kata, maksudnya sebuah gambar akan
memberikan informasi lebih banyak dari pada
informasi yang disajikan dalam bentuk kata-kata.
Citra yang baik adalah citra yang dapat
menampilkan gambar secara utuh, seperti
keindahan gambar dan kejelasan gambar tanpa
mengurangi dan tanpa mengubah informasi yang
terkandung pada sebuah gambar atau citra[1].
Citra adalah gambar pada bidang dua dimensi,
sedangkan ditinjau dari sudut pandang matematis,
citra merupakan fungsi kontinu dari intensitas
cahaya pada bidang dua dimensi. Ada dua jenis
citra, yaitu citra kontinu dan citra diskrit. Citra
kontinu dihasilkan dari sistem optik yang menerima
sinyal analog, misalnya mata manusia dan kamera
analog.
Deteksi tepi merupakan sebuah segmentasi
dari sebuah gambar yang bertujuan untuk
mengetahui garis tepi pada sebuah objek dalam
gambar atau dengan istilah menandai bagian yang
menjadi detail sebuah gambar.
Pada suatu proses yang menghasilkan tepitepi dari objek citra memiliki tujuan untuk
menandai dan memperbaiki citra yang kabur karena
error atau adanya efek dari proses akuisisi citra[2].
Suatu titik (x,y) dikatakan sebagai tepi dari
suatu citra bila titik tersebut mempunyai perbedaan
yang tinggi dengan tetangganya. Gambar 01
menggambarkan bagaimana tepi suatu gambar
diperoleh[2].
Operator Robinson 5-Level digunakan untuk
mendeteksi semua bagian dari citra digital dari
berbagai arah didalam citra. Pendeteksian pixel
menampilkan 8 macam arah mata angin yaitu:
Timur, Timur laut, Utara, Barat Daya, Barat, Barat
Laut,
Selatan
dan
Tenggara[3].
2. Analisis dan Perancangan
Deteksi tepi dalam proses pengolahan citra
adalah proses yang menghasilkan tepi-tepi dari
sebuah citra atau objek.
Operator Robinson dipergunakan untuk
mendeteksi tepi pada citra. Adapun teknik-teknik
dalam pendeteksian tepi adalah :
1. Operator gradien pertama, contoh beberapa
gradien pertama yang dapat digunakan untuk
mendeteksi tepi di dalam citra.
2. Operator turunan kedua, disebut juga operator
laplace. Operator ini mendeteksi lokasi tepi
khususnya pada citra tepi yang curam.
3. Operator
kompas,
digunakan
untuk
mendeteksi semua tepi dari berbagai arah di
dalam citra. Operator kompas yang dipakai
untuk deteksi tepi menampilkan tepi dari 8
macam arah mata angin yaitu utara, timur
laut, timur, tenggara, selatan, barat, barat laut,
dan barat daya. Deteksi tepi dilakukan dengan
mengkonvolusikan citra dengan berbagai
mask compas, lalu dicari nilai kekuatan tepi
yang terbesar dan arahnya.
Deteksi tepi yang dihasilkan oleh tiap-tiap
kernel berbeda 1 sama lain, dikarnakan nilai yang
ada pada tiap kernel berbeda. Hal tersebut membuat
metode robinson ini memiliki nilai lebih
dibandingkan metode lain.
Contoh kasus :
Gambar 01. Contoh hasil segmentasi deteksi tepi
Metode deteksi tepi yang digunakan pada
penelitian ini adalah metode Robinson 5-Level.
Operator Robinson 5-level merupakan jenis
operator yang mencari tepi dengan menggunakan
delapan arah mata angin. Prosesnya dilakukan
dengan cara mengkonvolusi delapan arah mata
angin tersebut[3].
a. Citra masukan berupa citra warna berukuran
3x3 pixel.
254 255
235
198
47
255 243
223
104 33
254 251
165
35
26
253 217
75
28
21
230 169
26
32
16
b. Konvolusi citra warna dengan kernel robinson
barat.
1
0
-1
2
0
-2
1
0
-1
c. Proses perhitungan.
254
255
235
198
47
255
243
223
104
33
254
251
165
35
26
253
217
75
28
21
230
169
26
32
16
3. Implementasi dan Pengujian
Implementasi merupakan langkah-langkah
yang dilakukan untuk mengoperasikan sistem yang
telah dibangun.
Perancangan
perangkat
lunak
untuk
mendeteksi tepi citra digital agar berjalan pada
sistem operasi Microsoft Windows, dan pembuatan
program aplikasi ini menggunakan Microsoft
Visual Basic 2010.
Form pembuka akan tampil secara langsung
ketika aplikasi dijalankan.
Nilai pixel yang akan diproses adalah 243,
untuk dapat melakukan perhitungan nilai tersebut
harus memiliki anggota disetiap sisinya
.Mencari hasil untuk nilai pixel 243 :1*254 +
0*255 + (-1*235) + 2*255 + 0*243 +(-2*223) +
1*254 + 0*251 + (-1*165) = 172 (hasil untuk pixel
243).
Berikut merupakan flowchart yang akan
menjelaskan proses kerja metode robinson.
Gambar 03. Form Pembuka
START
Form utama merupakan jendela utama
aplikasi yang menampilkan bar menu, dan layar
citra.
VAR I,J,R,G,B
MATRIKS ROBINSON
INPUT CITRA
CITRA =0
Y
PESAN
ERROR
T
I=0 TO TINGGI CITRA-1
J=0 TO LEBAR CITRA-1
RGB=PIXEL CITRA
ROBINSON=RGB*MATRIKS
ROBINSON
Y
J<LEBAR-1
Y
T
I<TINGGI-1
T
OUTPUT
ROBINSON
STOP
Gambar 02. Flowchart Metode Robinson.
Gambar 04. Form Utama
Kotak dialog open diperlukan pada saat
membuka file citra. Kotak dialog ini adalah kotak
dialog bawaan atau standar windows.
Dari hasil pengujian diatas dapat dilihat hasil
perbandingkannya pada tabel 01.
Tabel 01. Perbandingan Hasil Pengujian
Mask
Hasil Deteksi Tepi
Timur
Tidak terdeteksi sempurna
Timur Laut
Terdeteksi tetapi belum Maksimal
Utara
Terdeteksi tetapi belum sempurna
Barat Laut
Terdeteksi sempurna
Barat
Tidak terdeteksi sempurna
Barat Daya
Terdeteksi tetapi belum Maksimal
Selatan
Tidak terdeteksi sempurna
Tenggara
Terdeteksi tetapi belum Maksimal
Gambar 05. Kotak Dialog Open
Berikut ini merupakan sebuah contoh yang
akan digunakan untuk pengujian citra.
4. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan
dalam perancangan perangkat lunak untuk
mendeteksi tepi garis citra digital dengan
menggunakan operator atau metode Robinson 5Level, penulis mengambil beberapa kesimpulan
sebagai berikut :
1.
2.
3.
Mask/arah mata angin Barat Laut yang
sempurna hasil deteksi tepinya.
Hasil deteksi tepi mask Timur, Barat,
Selatan tidak terdeteksi sempurna.
Hasil deteksi tepi mask Timur Laut, Utara,
Barat Daya, Tenggara terdeteksi tepinya,
akantetapi kurang sempurna.
5. Daftar Pustaka
(a)
[1].
[2].
[3].
(b)
Gambar 06. Citra Hasil Deteksi Tepi
Kadir A. 2013. Teori dan Aplikasi
Pengolahan Citra. Yogyakarta : Penerbit
Andi.
Lusiana, Veronica, 2013. Deteksi Tepi pada
Citra Digital Menggunakan Metode Krisch
dan
Robinson.
Teknik
Informatika,
Universitas Stikubank.
Putra.D. 2010. Pengolahan Citra Digital.
Yogyakarta : Penerbit Andi.