citra biner - Simponi MDP

CITRA BINER
Kuliah ke 11
7/22/2017
1
Citra Biner (Binary Image) adalah citra
yang hanya mempunyai dua nilai
derajat keabuan : hitam dan putih.
Citra biner banyak digunakan misalnya
pada citra logo instansi (yang hanya
memiliki warna hitam dan putih), citra
kode batang (bar code), citra hasil
pemindaian (scanner), dll.
7/22/2017
2
A. Pendahuluan
• Citra biner hanya mempunyai dua nilai
derajat keabuan, yaitu hitam dan putih.
• Pixel-pixel objek bernilai 1 dan pixel-pixel
latar belakang bernilai 0.
• Pada waktu menampilkan gambar, 0
adalah putih dan 1 adalah hitam.
• Jadi pada citra biner, latar belakang
berwarna
putih,
sedangkan
objek
berwarna hitam.
7/22/2017
3
Keuntungan Citra Biner
1. Kebutuhan memori kecil karena nilai
derajat keabuan hanya mempunyai
representasi 1 bit.
2. Waktu
pemrosesan
lebih
cepat
dibandingkan dengan citra hitam putih.
7/22/2017
4
B. Konversi Citra Hitam Putih ke
Citra Biner
Pengkonversian citra hitam putih (greyscale)
menjadi citra biner dilakukan untuk alasanalasan sebagai berikut :
1. Untuk mengindentifikasi keberadaan objek.
2. Untuk lebih memfokuskan pada analisis
bentuk morfologi.
3. Untuk menampilkan citra pada piranti keluaran
yang hanya mempunyai resolusi intensitas
satu bit.
7/22/2017
5
B. Konversi Citra Hitam Putih ke
Citra Biner
Pengkonversian citra hitam putih (greyscale)
menjadi citra biner dilakukan untuk
alasan-alasan sebagai berikut :
3. Untuk menampilkan citra pada piranti
keluaran yang hanya mempunyai
resolusi intensitas satu bit.
4. Mengkonversi citra yg telah ditingkatkan
kualitas tepinya (edge enhancement) ke
penggambaran garis-garis tepi.
7/22/2017
6
Pengambangan
• Konversi dari citra hitam putih ke citra
biner
dilakukan
dengan
operasi
pengambangan (thresholding).
• Operasi pengambangan mengelompokkan
nilai derajat keabuan setiap pixel ke dalam
2 kelas, hitam dan putih.
• Pendekatan yg digunakan dalam operasi
pengambangan adalah pengambangan
secara global dan pengambangan secara
lokal.
7/22/2017
7
a. Pengambangan secara global
(global image thresholding)
• Setiap pixel di dalam citra dipetakan ke
dua nilai, 1 atau 0 dengan fungsi
pengambangan :
1, f g (i, j)  T
f B (i, j)  
lainnya
0,
Dengan : fg (i, j) = Citra hitam putih
fb (i, j) = Citra biner
7/22/2017
T = nilai ambang yg dispesifikasi
8
a. Pengambangan secara global
(global image thresholding)
• Dengan operasi pengambangan tsb,
objek dibuat berwarna gelap (1 atau
hitam), sedangkan latar belakang
berwarna terang (0 atau putih).
• Jika nilai intensitas objek diketahui
dalam selang [T1, T2], maka kita dapat
menggunakan fungsi pengambangan :
7/22/2017
9
a. Pengambangan secara global
(global image thresholding)
1, T1  f g (i, j)  T2
f B (i, j)  
lainnya
 0,
7/22/2017
10
b. Pengambangan secara lokal adaptif
(locally adaptive image thresholding)
• Pengambangan secara lokal dilakukan
terhadap daerah-daerah di dalam citra,
dengan memecah citra menjadi bagianbagian
kecil,
kemudian
proses
pengambangan dilakukan secara lokal.
• Dengan pengambangan secara lokal
adaptif, secara subjektif citra biner yang
dihasilkan terlihat lebih menyenangkan.
7/22/2017
11
C. Penapis Luas
• Proses pengambangan menghasilkan citra
biner. Seringkali citra biner yang
dihasilkan mengandung beberapa daerah
yang dianggap sebagai gangguan.
Biasanya daerah gangguan itu berukuran
kecil. Penapis luas dapat digunakan untuk
menghilangkan daerah gangguan tsb.
Dengan cara menyatakan daerah di luar
objek dengan 0.
7/22/2017
12
D. Pengkodean Citra Biner
•
•
Citra Biner umumnya dikodekan dengan
metode Run-length encoding (RLE),
yaitu panjang run, dimulai panjang run 1
Contoh : Misalkan citra binernya adalah
sebagai berikut :
1110001100011110110111
0000111111111111101111
1110000000000000111111
7/22/2017
13
D. Pengkodean Citra Biner
•
•
Hasil pengkodean :
3, 3, 2, 3, 4, 1, 2, 1, 3
0, 4, 13, 1, 4
3, 13, 6
7/22/2017
14
E. Segmentasi Citra Biner
• Proses awal yang dilakukan dalam
menganalisis objek di dalam citra biner
adalah segmentasi objek.
• Proses segmentasi bertujuan mengelompokkan pixel-pixel objek menjadi wilayah
(region) yang merepresentasikan objek.
7/22/2017
15
Ada 2 pendekatan yang digunakan
1. Segmentasi berdasarkan batas wilayah
(tepi dari objek). Pixel-pixel tepi ditelusuri
sehingga rangkaian pixel yang menjadi
batas (boundary) antara objek dengan
latar belakang dapat diketahui secara
keseluruhan.
2. Segmentasi ke bentuk-bentuk dasar.
Dalam kuliah ini hanya membahas yg
pertama
7/22/2017
16
Segmentasi berdasarkan batas
wilayah.
•
•
•
Pada citra biner, batas antara objek
dengan latar belakang terlihat jelas. Pixel
objek berwarna hitam sedangkan pixel
latar belakang berwarna putih.
Pertemuan antara pixel hitam dan putih
dimodelkan sebagai segmen garis.
Penelusuran batas wilayah dianggap
sebagai
pembuatan
rangkaian
keputusan untuk bergerak lurus, belok
kiri atau belok kanan.
7/22/2017
17
Gambar Proses penelusuran batas
wilayah dalam citra biner
٠
٠
7/22/2017
٠
٠
18
• Metode pendeteksian batas wilayah yang
lain adalah pendeteksian secara topologi.
• Pada metode topologi, setiap kelompok 4
pixel bertetangga diperiksa dan bila
kelompok tersebut sama dengan salah
satu bentuk pada gambar berikut, maka
pada titik tengah dari kelompok pixel
tersebut terdapat tepi.
7/22/2017
19
F. Representasi Wilayah
• Wilayah (region) di dalam citra biner dapat
direpresentasikan dalam beberapa cara.
Salah satu cara yang populer adalah
representasi wilayah dengan pohon
empatan (quadtree).
• Setiap simpul di dalam pohon empatan
merupakan salah satu dari tiga kategori :
putih, hitam, dan abu-abu.
7/22/2017
20
F. Representasi Wilayah
• Pohon
empatan
diperoleh
dengan
membagi citra secara rekursif. Wilayah di
dalam citra di bagi menjadi empat upa
wilayah yang berukuran sama.
• Untuk setiap upa wilayah, bila pixel-pixel
di dalam wilayah tersebut semuanya hitam
atau semuanya putih, maka proses
pembagian dihentikan.
7/22/2017
21
F. Representasi Wilayah
• Sebaliknya, bila pixel-pixel di dalam upa
wilayah mengandung baik pixel hitam
maupun pixel putih (kategori abu-abu),
maka upa wilayah tersebut dibagi lagi
menjadi empat bagian.
• Demikian seterusnya sampai diperoleh
upa wilayah yang semua pixel-nya hitam
atau semua pixel-nya putih.
7/22/2017
22
F. Representasi Wilayah
• Proses pembagian tersebut digambarkan
dengan pohon empatan.
• Dinamakan pohon empatan karena setiap
simpul mempunyai tepat empat anak.
• Gambar berikut memperlihatkan contoh
representasi wilayah dengan pohon
empatan.
7/22/2017
23
A
7/22/2017
G
H
M
I J
L K
B
C
E
D
F
24