BAB 2 - Library Binus

BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Metode Grayscale
Suatu citra grayscale adalah suatu citra yang hanya memiliki warna tingkat
keabuan. Penggunaan citra grayscale dikarenakan membutuhkan sedikit informasi
yang diberikan pada tiap piksel dibandingkan dengan citra berwarna. Warna abu-abu
pada citra grayscale adalah warna R (Red), G (Green), B (Blue) yang memiliki
intensitas yang sama. Sehingga dalam grayscale image hanya membutuhkan nilai
intensitas tunggal dibandingkan dengan citra berwarna membutuhkan tiga intensitas
untuk tiap pikselnya. Intensitas dari citra grayscale disimpan dalam 8 bit integer yang
memberikan 256 kemungkinan yang mana dimulai dari level 0 sampai dengan 255 (0
untuk hitam dan 255 untuk putih dan nilai diantaranya adalah derajat keabuan).
Tingkat keabuan atau Grayscale level dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2. 1 Grayscale Level
2.2
Metode Canny Edge Detection
Batas garis atau Lane Boundaries didefinisikan oleh kontras antara permukaan
lintaan dan garis pada jalan. Kontras ini adalah edges dari gambar. Oleh karena itu
edge detectors sangat penting untuk menentukan dimana batas garis atau lane
boundaries. Hal itu juga mengurangi jumlah pembelajaran data yang dibutuhkan
untuk menyederhanakan gambar, jika outline dari sebuah lintsan dapat diekstrak dari
sebuah gambar.
Edge detector yang digunakan pada algoritma ini dan satu-satunya yang dapat
menghasilkan gambar edge terbaik dari semua edge detector adalah ‘canny’ edge
detector. Sangat penting memiliki pendeteksi pinggiran atau edge detection yang
dapat memilih threshold secara otomatis, Tetapi threshold otomatis yang ada pada
standar canny menghasilkan informasi pinggiran atau edge yang terlalu banyak.
Dengan membuat sedikit modifikasi terhadap edge detection yang dihasilkan oleh
canny memberikan hasil yang lebih baik. Canny edge detector juga memiliki
karakteristik yang membuatnya tidak menghasilkan noise seperti pendekatanpendekatan yang lainnya. Dibawah adalah gambar yang dihasilkan dari Canny
Detection. (Abdulhakam.AM.Assidiq, Othman O. Khalifa, Md. Rafiqul Islam, Sheroz
Khan, 2008)
Gambar 2. 2 Setelah melalui proses Canny Edge Detection
2.3
Metode Hough Transform
Hough Transform adalah cara yang paling populer dan metode yang paling
efisien dalam mendeteksi garis pada gambar. Untuk setiap edge pixel (x,y) pada x – y
plane, nilai dari ρ terhadap setiap ɵ dihitung dan dilakukan vote ke grid yang relevan.
Parameter untuk menentukan kandidat garis lurus dihasilkan dengan mendeteksi local
peak dari cumulative matrix.
Dalam penggunaan Hough Transform parameter solusi dalam menggunakan
metode Hough Transform didapatkan dari pencarian secara menyeluruh, yang akan
menyebabkan peningkatan beban komputasi. Untuk mengurangi waktu pengerjaan
dan menggunakan secara maksimal informasi yang didapatkan. Sebuah improvisasi
Hough Transform digunakan untuk mempercepat perhitungan. Ketika menghitung
parameter dari setiap poin, nilai ɵ menurut arah dari kontur pixelnya digunakan untuk
mengecilkan ruang pencarian.
Berikut adalah langkah-langkah Hough Transform :

Hitung Hough Transform nya

Cari local peak dari cumulative matrix
Nilai dari semua grid dihitung untuk mencari tahu local peaks. Setiap
peak menunjukkan kandidat garis lurus

Grouping pada Hough Space
Penggunaan teknik grouping pada Hough Space sangat dibutuhkan untuk
menghilangkan beberapa respon yang berasal dari garis yang mirip atau
sama. Ketika lebih dari satu peak ditemukan dalam daerah yang kecil,
rata-rata dari peak tersebut dihitung untuk menjadikan peak-peak
sebelumnya menjadi satu.
Gambar 2. 3 Setelah melalui proses Hough Transform
Hasil dari langkah diatas ada pada gambar diatas. Gambar pada baris pertama
mendeteksi garis lurus dan Hough Space sebelum di grouping. Pada baris kedua hasil
dari garis lurus dan Hough Space setelah di grouping. Respon – respon yang berasal
dari garis yang sama telah dikelompokkan pada langkah ini. (XU Fangfang, WANG
Bo, ZHOU Zhiqiang, ZHENG Zhihui, 2001)
(Halimatus Sa’diyah, R.Rizal Isnanto, Achmad Hidayatno) Transformasi Hough
menggunakan bentuk parametrik dan menggunakan pemungutan suara terbanyak atau
voting untuk menentukan nilai parameter yang tepat. Apabila dalam gambar memiliki
beberapa garis yang saling berpotongan pada suatu titik, kemudian titik tersebut
ditransformasi ke dalam ruang parameter m – c akan didapati bahwa transformasi
dalam ruang parameter m – c adalah sebuah garis lurus dengan persamaan garis
dinyatakan sebagai,
(3-1)
Sebaliknya jika dalam citra terdapat sebuah garis lurus, dimana garis tersebut
mempunyai persamaan seperti persamaan (3-1), maka apabila ditransformasi ke
dalam ruang parameter m – c akan diperoleh bahwa transformasi dalam ruang
parameter m – c adalah beberapa garis yang saling berpotongan dalam suatu titik.
Persamaan transformasi diperoleh dengan cara memanipulasi persamaan garisnya
yaitu persamaan (3-1) menjadi bentuk parametrik menjadi persamaan.
(3-2)
Perhitungan transformasi dilakukan dengan cara menghitung tiap titik dalam
citra kedalam semua variasi nilai m - c. Jika ditemui sebuah garis vertikal, maka akan
terjadi masalah dalam penghitungannya dikarenakan garis vertikal mempunyai nilai
gradien kemiringan yang besarnya tak berhingga ∞.
Sebagai alternatifnya digunakan persamaan
(3-3)
Dimana gambar koordinat kartesiannya ditunjukkan pada Gambar 3.15
Gambar 3. 1 Gambar garis dalam koordinat kartesian
Sebuah titik B dalam gambar tersebut apabila ditransformasi ke dalam ruang
parameter r –
maka akan menjadi seperti Gambar 2.2
Gambar 3. 2 Hasil transformasi dalam ruang parameter r – θ
Apabila di dalam citra terdapat suatu garis lurus, maka jika garis lurus citra
ditransformasi kedalam ruang parameter r –
akan terjadi suatu titik penumpukan
antar kurva sinusoida hasil pentransformasian masing-masing komponen piksel garis
yang membentuk garis lurus tersebut.
2.4
NI LabVIEW
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)
adalah perangkat lunak komputer untuk pemrosesan dan visualisasi data dalam bidang
akuisisi data, kendali instrumentasi serta automasi industri. LabVIEW menggunakan
gambar atau grafis sebagai fungsi (Grapichal Programming Language atau Visual
Programming Language). Jika pada pemograman lainnya menggunakan teks untuk
membuat sebuah fungsi, bahasa pemograman ini menginterpretasikan sebuah grafis
sebagai suatu fungsi. Program LabVIEW disebut dengan Virtual Instrumen (VI)
karena beberapa tampilan dan operasi pada program LabVIEW menyerupai suatu
instrument seperti osiloskop dan multimeter. Setiap VI menggunakan fungsi-fungsi
yang memanipulasi input dari user interface atau sumber lain dan menampilkan
informasi tersebut atau memindahkan informasi tersebut ke file atau komputer lain.
Terdapat tiga desain antarmuka yang digunakan :

Front Panel adalah desain antarmuka yang dapat digunakan untuk
memberi masukan atau sebagai keluaran. Sebagai contoh numeric control
adalah sebuah control yang dapat memberi masukan berupa angka atau
image display yang dapat menampilkan gambar. Ada beberapa grafis
fungsi yang tidak dapat dipakai pada front panel.
Gambar 2. 4 Front Panel

Block Diagram adalah desain antarmuka yang berisi grafis fungsi - fungsi
perhitungan yang digunakan dalam LabVIEW programming. Grafis fungsi
yang ada kita hubungkan untuk membuat persamaan atau untuk
menghasilkan nilai - nilai yang kita inginkan.
Gambar 2. 5 Block Diagram

Controls and Functions Palettes. Pada functions and Controls palettes
terdapat semua grafis fungsi yang dimiliki LabVIEW yang dapat kita
gunakan pada front panel maupun block diagram.
Gambar 2. 6 Controls and Functions Palettes
(http://www.fightingpi.org/Resources/Controls/Labview%20Resources/labview_tutorial
/Labview%20Training%20Pictures/Sect%203-2Accessing%20the%20Control%20Palette.png)
2.5
NI myRio
MyRio adalah sebuah perangkat keras dimana pengguna dapat memanipulasi
fungsi – fungsinya untuk membuat berbagai sistem. myRio menggunakan ARM
prosesor yang juga sebuah FPGA prosesor. Dengan menggunakan fitur-fitur yang ada
dapat dibuat sistem yang lebih kompleks. myRio menggunakan LabView sebagai IDE.
LabView digunakan untuk membuat aplikasi yang akan menjalankan perangkat keras
atau fitur – fitur yang ada pada myRio. Pada board myRio terdapat beberapa periperal
yang umum yang dapat digunakan seperti bluetooth, wifi, LED, accelerometer, push
button, analog input dan output, RAM. Dapat juga dihubungkan ke sebuah integrated
circuit atau IC untuk membuat sistem yang lebih kompleks. Atau dihubungkan ke
board lain yang memang diperlukan dalam membuat sebuah sistem.
Gambar 2. 7 myRio produk dari National Instrument
(http://www.studica.com/blog/wp-content/uploads/2014/02/MyRIO.jpg)
Sebuah embedded processor adalah mikroprosesor yang digunakan dalam
sistem embedded. Prosesor ini biasanya memiliki ukuran lebih kecil dan
mengkonsumsi daya yang lebih kecil. Embedded processor dapat dibagi menjadi dua
kategori: mikroprosesor biasa dan mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki
peripheral yang lebih banyak pada chipnya. Pada dasarnya, embedded processor
adalah chip CPU yang digunakan dalam sistem yang bukan merupakan generalpurpose workstation seperti laptop atau desktop.
Embedded processor hanyalah sebuah perangkat komputasi yang ditempatkan
di dalam sistem yang dikontrolnya. Sebuah embedded processor yang ada pada sistem
menangani semua perhitungan dan operasi logis dari komputer. Embedded processor
juga menangani tugas-tugas seperti menyimpan dan mengambil data dari memori, dan
pengolahan data dari input atau output. Embedded processor sering bekerja sebagai
bagian dari sistem komputer, bersama memori dan perangkat input/output.
Embedded Processor dapat ditemukan dalam perangkat portable seperti jam
tangan digital, PDA, kamera digital, unit GPS dan pemutar MP3. Mereka juga dapat
ditemukan dalam sistem yang lebih besar seperti lampu lalu lintas, sistem
pengendalian pembangkit listrik dan pengendali pabrik. Sistem telekomunikasi juga
menggunakan beberapa embedded system dari switch telepon ke ponsel. Embedded
Processor juga digunakan dalam elektronik konsumen termasuk konsol video game,
pemutar DVD dan printer. Beberapa peralatan rumah tangga termasuk oven
microwave, mesin cuci dan mesin pencuci piring menggunakan embedded processor
juga.