Pengolahan Citra
-
Upload
rigel-burris -
Category
Documents
-
view
81 -
download
0
description
Transcript of Pengolahan Citra
Pengolahan Citra
Diah Octivita (1202007022)Hadi Ismanto (1202000486)
Jan Peter (1202000605)Yenni Rahmawati (1202001113)
Digital Image Fundamentals
Elements of Visual PerceptionLight and the Electromagnetic SpectrumImage Sensing and AcquisitionImage Sampling and QuantizationSome Basic Relationship Between PixelsLinear and Nonlinear Operations
Elements of Visual Fundamentals
Structure of the Human EyeImage Formation in the EyeBrightness Adaption and Discrimination
Structure of the Human Eye
Structure of the Human Eye (cont.)
3 Membran yang membungkus mata– Cornea dan Sclera– Choroid– Retina
Fovea adalah bagian dari retina yang mempunyai bagian penerima
Blind Spot : adalah bagian retina yang tidak mengandung receptor sehingga tidak dapat menerima dan menginterpretasi informasi
Structure of the Human Eye (cont.)
2 Jenis penerima– Cones Photopic– Rods Scotopic
Image Formation in the Eye
Jarak antara bagian tengah lensa dan retina berkisar 17 mm sampai 14 mm
Hbenda / Sbenda = Hdiretina / Sdiretina
Brightness Adaptation and Discrimination
Subjective brightness– Merupakan tingkat kecemerlangan yang dapat
ditangkap sistem visual manusia;
– Merupakan fungsi logaritmik dari intensitas cahaya yang masuk ke mata manusia;
– Mempunyai daerah intensitas yang bergerak dari ambang scotopic (redup) ke ambang photocopic (terang).
Brightness Adaptation and Discrimination (Cont.)
Brightness adaption– Merupakan fenomena penyesuaian mata manusia
dalam membedakan gradasi tingkat kecemerlangan;
– Batas daerah tingkat kecemerlangan yang mampu dibedakan secara sekaligus oleh mata manusia lebih kecil dibandingkan dengan daerah tingkat kecemerlangan sebenarnya.
Brightness Adaptation and Discrimination (Cont.)
Kepekaan dalam pembedaan tingkat kecemerlangan merupakan fungsi yang tidak sederhana, namun dapat dijelaskan antara lain dengan dua fenomena berikut:
Brightness Adaptation and Discrimination (Cont.)
Mach Band (ditemukan oleh Ernst Mach): pita tengah bagian kiri kelihatan lebih terang dari bagian kanan.
Brightness Adaptation and Discrimination (Cont.)
Simultaneous Contrast: kotak kecil disebelah kiri kelihatan lebih gelap dari kotak kecil disebelah kanan, padahal intensitasnya sama tapi intensitas latar belakang berbeda. Hal sama terjadi bila kertas putih di meja kelihatan lebih putih daripada kertas sama diarahkan ke sinar matahari.
Light and the Electromagnetic Spectrum
Cahaya adalah tipe radiasi elektromagnetik tertentu yang dapat dilihat dan dirasakan oleh mata manusia
Spektrum warna dibagi menjadi 6 :– Violet – Biru– Hijau– Kuning– Oranye– Merah
Light and the Electromagnetic Spectrum (Cont.)
Cahaya yang tidak mempunyai warna disebut cahaya akromatik atau mono akromatik
Radiance adalah total energi dari sumber cahayaLuminance adalah ukuran dari energi yang
diterima dari sumber cahayaBrightness adalah deskripsi subjektif dari
persepsi cahaya yang tidak mungkin diukur
Perekaman dan Penginderaan Gambar
Perekaman gambar dengan sensor tunggalPerekaman gambar dengan sensor garisPerekaman gambar dengan sensor arrayModel pembentukan gambar sederhana
Perekaman Gambar dengan Sensor Tunggal
Contoh sensor tunggal : photodiodeFilter meningkatkan selektifitasUntuk menggenerate gambar 2 dimensi
dengan sensor tunggal,ada pemindahan relatif pada sumbu X dan Y diatara sensor dan daerah yang digambarkan
Perekaman Gambar dengan Sensor Garis
Garis menggambar elemen-elemen gambar dalam satu arah.
Gerak tegak lurus dari garis tsb melakaukan penggambaran dalam arah yang lain.
Jenis sensor ini digunakan di kebanyakan scanner-scanner flat bed.
Output sensor harus diproses dengan merekonstruksi algoritma-algoritma yang sasarannya mentransformasikan data sensor ke gambar.
Perekaman Gambar dengan Sensor Array
Numerous electromagnetic dan beberapa device ultrasonic sensing disusun dalam bentuk array.
Sensor menyatukan sinyal cahaya input dari tiap saat.Hal ini menyebabkan reduksi noise.
Karena disusun dalam array 2 dimensi,gambar yang lengkap dapat diperoleh dengan memfokuskan pola energi ke permukaan array.
Prinsip sensor array : energi dari sumber iluminasi direfleksikan dari elemen scene tetapi energi juga dapat ditransformasikan melalui elemen scene.
Perekaman Gambar dengan Sensor Array
Imaging System : mengumpulkan energi yang datang dan memfokuskannya ke image plane.
Output : gambar digital.
Model Pembentukan Gambar Sederhana
Gambar f(x,y)Nilai atau amplitudo dalam koordinat spasial(x,y)
adalah bernilai skalar positif yang nilainya ditentukan oleh sumber gambar.
Ketika sebuah gambar digenerate dari proses fisik,nilainya proporsional bagi energi yang diradiasikan oleh sumber fisik.
0 < f(x,y) < ~
Model Pembentukan Gambar Sederhana
Nilai f(x,y) ditentukan oleh :
a. Jumlah sumber iluminasi di scene yang ditampilkaniluminasi = i(x,y)
b. Jumlah iluminasi yang direfleksikan oleh objek-objek di scenerefleksi = r(x,y)
f(x,y) = i(x,y) r(x,y)Dengan 0 < i(x,y) < ~ dan 0 < r(x,y) <1
Model Pembentukan Gambar Sederhana
Kita mencari intensitas dari gambar monokrom dari setiap koordinat(x0,y0).Sehingga tingkat keabuan(l) dari gambar pada titik itu adalah:
l=f(x0,y0) dimana Lmin <= l <= LmaxSecara teori : Lminpositif
LmaxberhinggaSecara praktek : Lmin = imin rmin
Lmax= imax rmaxSkala Keabuan[Lmin, Lmax]
Image Sampling and Quantization
Tujuan : Untuk mengubah data image yang kontinu dari alat penangkap citra menjadi citra dalam bentuk digitalnya.
Basic Concepts
Sebuah citra bisa kontinu dalam hal koordinat x,y –nya, dan dalam amplitudonya.
Sampling = Mendiskritkan atau mendigitkan koordinat-kordinat yang kontinu itu.
Quantization = Mendiskritkan atau mendigitkan nilai amplitudonya.
Example
Sampling : bagi image menjadi N baris dan M kolom, dengan elemen-elemen di dalam kotak-kotak itu sebagai piksel.
Quantization : tentukan level keabuan untuk gambar, biasanya kelipatan dua(misal: 2, 8 64, dst).
Resolusi Spasial dan Kecemerlangan
Resolusi spasial : Menunjukkan berapa tingkat terkecil dari detail sebuah citra. Citra dengan ukuran 256 x 256 piksel, sama artinya dengan memiliki resolusi spasial 256 x 256.
Resolusi Kecemerlangan : Menunjukkan berapa banyaknya dari perubahan level kecemerlangan yang dapat diketahui (berapa jumlah graylevel-nya).
Zooming and Shrinking
Zooming = oversampling sebuah citra dijital. Memerlukan dua langkah, yaitu menciptakan lokasi piksel yang baru dan menentukan gray level dari lokasi-lokasi piksel baru itu.
Shrinking = undersampling sebuah citra dijital. Cara melakukannya mirip seperti zooming hanya kebalikannya.
Neighbors
Neighbors of a Pixel– 4-neighbors of a pixel :
N4(p)• 2 horizontals• 2 verticals
– 8-neighbors of a pixel
N8(p)• 4-neighbors : N4(p)• 4 diagonals : ND(p)
X
X p X
X
X
X p X
X
Adjacency, Connectivity, Regions, Boundaries
Connectivity– Two pixel are connected if they are neighbors
and they have similarity (e.g. same gray level)
Adjacency– Define the similarity– Notated with a set of gray level values V– E.g. V = {1} for binary
Adjacency, Connectivity, Regions, Boundaries (cont’d)
2 pixel p and q with values from V are:– 4-adjacency
• q is in N4(p)
– 8-adjacency• q is in N8(p)
– m-adjacency• q is in N4(p),
OR• q in ND(p) AND N4(p) ∩
N4(q) has no values from V
0 1 1
0 1 0
0 0 1
0 1 1
0 1 0
0 0 10 1 1
0 1 0
0 0 1
Adjacency, Connectivity, Regions, Boundaries (cont’d)
Region– Has a connected set– Connected set 1 set pixels only connected
Distance (D)
D(pixel1, pixel2) is a distance function if:– D(p,q) ≥ 0 (D(p,q) = 0 iff p = q– D(p,q) = D(q,p)– D(p,z) ≤ D(p,q) + D(q,z)
Remember Linear Algebra
Additional
Image Operations on a Pixel Basis– E.g. dividing one image by another means
pixel f in image 1 is divided by pixel g in image 2 where f and g has the same position
We usually use linear operations on image processing