PCD (Pengolahan Citra Digital)

BAB I

definisi pengolahan citra 
- disiplin ilmu yang mempelajari dan melahirkan teknik-teknik untuk mengolah citra

Aplikasi pengolahan citra digital
-Dunia perfilman = menghaluskan gambar, menajamkan gambar, memberi efek terang dan gelap, memberi kesan timbul, memberi efek terang dan gelap,dll
-Dunia fotografi = pengganti kamera filter (efek berkabut, cahaya, gelap terang , dll)
-Dunia Kedokteran = memperjelas x-ray
-Dunia Komunikasi = memperjelas foto bumi dari satelit
-Keamanan Data = watermarking
-Pengenalan Pola = pola sidik jari untuk absensi

Hubungan dengan bidang lain (I=input proses , O= output proses)
-Grafika komputer = mempelajari proses menciptakan gambar dimana (I/O = citra)
-Komputer Vision = memperlajari proses pendeskripsian objek yang ada di gambar (I= citra O=informasi)
-PCD = mempelajari proses perbaikan kualitas gambar (I/O =citra)


Tingkat Komputasi
jumlah data citra besar maka membutuhkan daya komputasi yang besar pula
-Operasi tingkat titik= hasil hanya tergantung kondisi titik itu sendiri (kecerahan, kontras,negasi,grayscale)
-Operasi tingkat lokal= hasil tergantung titik tetangganya (konvulsi,deteksi tepi, penghalusan citra,penajaman)
-Operasi tingkat global= hasil tergantung citra keseluruhan (ekualisasi histogram)
-Operasi tingkat objek= hasil tergantung karakteristik citra : ukuran,bentuk,  dan intensitas rata-rata .


Langkah-langkah Penting Dalam Pengolahan Citra
-Akuisi citra = untuk menentukan data yang diperlukan dan metode perkaman citra digital.
 Tahap ini dimulai dari objek yang akan diambil gambarnya, persiapan alat sampai pencitraan.
 Tools= video kamera,kamera digital, konvensional,scanner,kamera sinar x
 Hasil = ditentukan kemampuan digitalisasi yang tergantung pada resolusi alat tersebut

-Preprocessing= untuk menjamin kelancaran tahap selanjutnya
 Tahap = peningkatan kualitas citra, menhilangkan noise, perbaikan citra,transformasi, penentuan bagian citra yang akan diobservasi.

-Segmentasi= untuk mempartisi citra  menjadi bagian pokok yang mengandung informasi penting.
 Tahap = memisahkan objek dan latar belakang.

-Representasi dan deskripsi= untuk merepresentasikan suatu wilayah sebagai suatu daftar titik-titik koordinat dalam kurva yang tertutup dengan deskripsi sebagai luasan perimeternya.
 Tahap = suatu wilayah direpresentasi->deskripsi(seleksi, memilih informasi kuantitatif agar dapat membedakan kelas objek dengan baik &ekstraksi ciri mengukur besaran kuantitatif ciri setiap piksel: rata" standar deviasi, koefisien variasi, SNR, dll).

-Pengenalan dan interperestasi =
 pengenalan= memberi label pada objek yang informasinya ada di descriptor
 interprestasi= memberi makna pada kelompok objek yang dikenali.

-Basis Pengetahuan
 ^memandu operasi modul proses
 ^mengontrol interaksi antar modul
 ^referensi pada proses template matching/pengenalan pola

BAB II

Definisi Citra
-suatu gambaran, kemiripan , atau imitasi dari suatu objek.
-keluaran bersifat optik(foto), bersifat analog (gambar monitor TV), digital (disimpan di media penyimpanan)

Proses Akuisi Citra
-objek yang punya sumber cahaya diambil gambar untuk dijadikan citra digital mempunyai brightness.
-brigtness sebagian diterima dan sebagian dipantulkan ke lingkungan secara radial.
-sensor optik dalam sistem mendeteksi brigtness yang masuk ke dalam sistem
-keluaran sensor itu berupa arus yang sebangding dengan brightness yang mengenainya.
-arus kemudian dikonversi menjadi data digital.
-hasil keseluruhan berupa citra digital

Model Citra Sederhana
-sensor optik dalam sistem pencitraan disusun sehingga membentuk bidang 2 dimensi (x,y)
-besarnya intensitas f(x,y) yang sebanding dengan energi pancaran sumber cahaya
-intensitas 0< f(x,y) < takhingga
-Fungsi f(x,y)= i(x,y). r(x,y)     dimana 0< i(x,y) <takhingga dan 0< r(x,y) < 1
- i , jumlah cahaya dari sumber ; r = pantulan cahaya objek

Sistem Pencitraan
-peroses mentransformasikan citra analog menjadi citra digital
-alat : kamera digital, kamera konvensional, scanner, dll

Digitalisasi Citra
-proses mengubah citra analog menjadi citra digital agar bisa diproses komputer
-tahap= digitalisasi spasial (sampling) , digitalisasi intensitas (kuantisasi).

NB: menurut saya sistem sama digitalisasi pengertian hampir sama... yaitu mengubah 3D (objek nyata) menjadi 2D dalam digital komputer.

Sampling
-transformasi citra kontinu ke citra digital, membuat objek nyata 3D menjadi 2D sehingga hanya memiliki kolom x dan y
-semakin besar x dan y semakin halus objek
- sering menyebabkan sebagian informasi hilang
- piksel baris dan kolom

Kuantisasi
-transformasi intensitas analog yang bersifat kontinu ke daerah intensitas diskrit
-gradasi warna per bit

Resolusi 
-resolusi spasial = ukuran halus/kasarnya kisi-kisi baris dan kolom saat sampling (piksel)
-resolusi intensitas(brigtness)  kedalaman warna (bit)

NB :spasial itu sampling, intensitas itu kuantisasi

Representasi Citra Digital
-sebuah citra digital dapat diwakili oleh sebuah matriks.

Jenis-Citra Digital
-Citra Biner= 2 warna(hitam-putih) , 1 bit di memori untuk menyimpan 2 warna itu.
-Citra Grayscale= banyak warna tergantung jumlah bit yang disediakan di memori untuk menampung (256-2 warna) Skala keabuan. 256 gradasi warna diwakili 1 byte
-Citra Warna= setiap piksel warna merupakan kombinasi dari 3 warna dasar (RGB) setiap piksel mempunyai kombinasi 16 juta warna lebih (true color) 1 piksel citra diwakili oleh 3 byte.

Elemen citra Digital
- kecerahan= intensitas cahaya yang dipancarkan objek dan dapat ditangkap oleh sistem penglihatan.
-Kontras= sebaran gelap terang pada sebuah citra.
-Kontur= keadaan yang timbul oleh perubahan intensitas pada piksel yang bertengangga. (pendeteksian tepi)
-Warna= persepsi yang ditangkap sistem visual terhadap panjang gelombah cahaya objek yang dipantulkan oleh objek.
-Bentuk= peroperti intrinsik dari objek 3D
-Teksture= keteraturan pola tertentu yang terbentuk dari susunan piksel dalam citra digital.

Format File Citra
-Bitmap (citra raster)  bmp
*untuk manipulasi warna baik, tapi bojek buruk
*kehalusan gradasi bayangan
*untuk gradasi gambar rumit.
*diperbesar maka pecah

-Vektor (garis)
*kebalikan dari bitmap :v

BAB  III

Definisi Peningkatan Kualitas Citra
-suatu proses untuk mengubah sebuah citra menjadi citra baru sesuai dengan kebutuhan melalui berbagai cara.

Histogram
-grafik yang menunjukkan frekuensi kemunculan setiap nilai gradasi warna.
-untuk menentukan skala keabuan yant tepat(pengubahan kontras, kecemerlangan,dll)
-untuk pemilihan batas ambang threshold (proses segemntasi)

Transformasi Intensitas Citra
-besar intensitas setiap piksel pada citra diubah,tetapi posisi piksel tetap.
-warna ke grayscale = rata-rata nilai dasar RGB/3
-operasi negasi= piksel berwarna putih diubah menjadi hitam dan sebaliknya.
-kecerahan= penggeseran semua warna mendekati 256 agar terang dan 0 agar gelap

Kontras
-tingkat penyebaran piksel-piksel ke dalam intensitas warna.

Operasi Batas Ambang
-citra grayscale menjadi citra binner.

Transformasi Logaritmik
-agar citra lebih halus, dilakukan perluasan jumlah piksel warna tertentu.

Transformasi Power Law
- kayaknya mirip yang diatas... perluasan warna aja :v menurutq :v

Modifikasi Histogram
-Pemerataan= nilai intensitas diubah agar penyebarannya seragam.
-Spesifikasi = nilai intensitas diubah agar diperoleh histogram dalam bentuk yang spesifik

Operasi Berbasi Bingkai
-Operasi yang melibatkan 2 buah citra atau lebih,
-Penjumlahan citra=  menjumlahkan sebuah citra dengan citra lainnya.
-Pengurangan citra= untuk deteksi gerak benda.
-Boolean= operasi logika, hanya untuk citra binner (not, and, dll)

Sumber : http://dickyanggriawannugroho.blogspot.com/2014/04/pengolahan-citra-digital-pcd-rangkuman.html