Transcript PCD2011 -1- Introduction to image processing

Pengenalan Citra Digital
Pengolahan Citra Digital
Materi 1
Eko Prasetyo
Teknik Informatika
Universitas Muhamamdiyah Gresik
2011
Daerah Aplikasi

Dua prinsip daerah aplikasi pengolahan
citra digital:
◦ Peningkatan informasi piktorial untuk interpretasi manusia
◦ Pengolahan data citra untuk penyimpanan,
transmisi dan representasi bagi peralatan
persepsi (perception)
Sejarah Pengolahan Citra Digital

Aplikasi citra digital yang
pertama adalah industri surat
kabar
◦ Citra pertama kali dikirim dengan
kabel kapal selam antara London
dan New York.
◦ Pengenalan sistem transmisi kabel
laut Bartlane pada awal tahun
1920 mengurangi waktu yang
dibutuhkan untuk
mentransmisikan citra melintasi
Atlantik lebih dari satu minggu
sampai kurang dari tiga jam
◦ Bistem Bartlane dapat
mengkodekan citra dalam lima
perbedaan level keabuan
Sejarah Pengolahan Citra Digital –
Cont’d
Kemampuan ditingkatkan menjadi 15 level
kebauan pada 1929
 Proses yang dilakukannya tidak dipandang
sebagai hasil pengolahan citra digital
karena komputer tidak digunakan dalam
pembuatannya.
 Bekerja menggunakan teknik komputer
untuk meningkatkan citra dari sebuah
tempat penelitian dimulai oleh Jet
Propulsion Laboratory (Pasadena,
California) pada tahun 1964

◦ ketika gambar bulan ditransmisikan oleh
Ranger 7 yang kemudian diproses oleh
komputer untuk menyempurnakan
bermacam-macam jenis distorsi citranya
Sejarah Pengolahan Citra Digital –
Cont’d
Dari tahun 1960 sampai sekarang, daerah pengolahan citra telah tumbuh
sangat cepat
 Dunia Medis

◦ Meningkatkan kontras atau kode level intensitas ke dalam warna mempermudah
interpretasi X-ray (sinar X) dan citra lain yang digunakan dalam dunia industri, medis,
dan ilmu biologi

Geografer menggunakan cara yang sama untuk memelajari pola polusi.
◦ Prosedur peningkatan dan perbaikan citra digunakan untuk memproses citra
terdegradasi dari obyek yang tidak dapat dipulihkan atau hasil eksperimen yang mahal
untuk diduplikasi

Dunia arkeologi
◦ Metode pengolahan citra sukses dalam mengembalikan citra yang kabur (blurred).

Dunia fisika
◦ teknologi komputer meningkatkan citra eksperimen dalam area seperti high-energy
plasma dan electron microscopy.

Kesuksesan aplikasi pengolahan citra digital dapat ditemukan di dunia
astronomi, biologi, nuklir, medis, hukum, pertahanan dan industri
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital



Citra didasarkan pada radiasi spektrum elektromagnetik yang paling
familier, khususnya citra X-ray dan band visual dari spektrum.
Gelombang elektromagnetik dapat dikonsepkan sebagai propagasi
gelombang sinusoidal dari macam-macam panjang gelombang.
Jika energi spectral band dikelompokkan per photon maka akan
didapatkan spektrum seperti yang ditunjukkan pada gambar,
jangkauan dari gamma ray (energi tertinggi) sampai gelombang radio
(energi terendah)
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d



Pencitraan Sinar Gamma
Penggunaan utama: bidang
nuklir, medis, dan observasi
astronomi.
Dalam dunia medis,
pendekatannya adalah
dengan menginjeksi pasien
dengan isotop radioaktif
yang memancarkan sinar
gamma.
◦ Citra dihasilkan dari emisi
yang dikumpulkan oleh
detektor sinar gamma
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d
Pencitraan Sinar X
 Penggunaan: diagnosis medis, digunakan secara
ekstensif dalam industri dan wilayah lain seperti
astronomi.
 Pencitraan sinar X dalam dunia medis dan
industri dihasilkan menggunakan tabung sinar X,
yaitu:

◦ Tabung hampa dengan katode dan anode. Katode yang
dipanaskan menyebab-kan elektron bebas dikeluarkan.
◦ Elektron-elektron ini mengalir dengan kecepatan tinggi
ke anode yang bermuatan positif.
◦ Ketika elektron menabrak nukleus, energi dikeluarkan
dalam bentuk radiasi sinar X.
◦ Energi (kekuatan penetrasi) sinar X dikontrol oleh
tegangan yang diberikan pada anode dan oleh tegangan
pada filamen katode
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d
Pencitraan Band Ultraviolet
 Aplikasi sinar ultraviolet: lithografi, inspeksi
industri, mikroskopi, laser, pencitraan
biologi dan astronomi.
 Sinar ultraviolet digunakan dalam
fluoresense miscroscopy,
 Fluoresense

◦ Perwujudan yang ditemukan pada pertengahan
abad ke-19.
◦ Sinar ultraviolet tidak dapat dilihat, tetapi ketika
photon radiasi ultraviolet bertabrakan dengan
electron dalam atom material fluorescent, dia
mengangkat elektron ke level energi tinggi.
◦ Kemudian elektron yang naik tersebut
mengendur ke level yang lebih rendah dan
memancarkan cahaya dalam bentuk energi
photon yang lebih rendah dalam daerah cahaya
yang dapat dilihat (merah)
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d

No
Ban Nama
d
1 Visible
blue
2 Visile
green
3 Visible
red
4 Near
infrared
5 Middle
infrared
6 Middle
infrared
7 Thermal
infrared
Pencitraan dalam Band Visible dan Infrared
Panjang
Karakteristik dan penggunaan
gelombang
(m)
0.45-0.52 Penetrasi air maksimum
0.52-0.60
Bagus untuk pengukuran vigor plant
0.63-0.69
Pembedaan tumbuh-tumbuhan
0.76-0.90
Pemetaan biomass dan shoreline
1.55-1.75
Penguapan isi tanah dan tumbuhtumbuhan
Pemetaan mineral
2.08-2.35
10.4-12.5
Penguapan tanah lembab,
pemetaan suhu
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d
Pencitraan Band Microwave: radar
 Fitur unik dari pencitraan radar adalah
kemampuannya untuk mengumpulkan
data pada daerah virtual setiap saat, tanpa
terpengaruh oleh kondisi cuaca atau
cahaya lingkungan.

◦ Dapat menembus awan, dan dalam kondisi
tertentu juga dapat melihat tumbuh-tumbuhan,
es dan pasir kering.
◦ Dalam banyak kasus, radar adalah satu-satunya
cara untuk mengeksplorasi daerah permukaan
bumi yang tidak dapat diakses.

Bekerja seperti kamera flash yang
menyediakan penerangan (microwave
pulses) untuk menerangi dan mengambil
citra snapshot.
◦ Tidak seperti lensa kamera, radar
menggunakan antena dan pengolahan
komputer digital untuk merekamnya.
Citra radar spaceborne yang
mencakup daerah pegunungan yang
kasar di sebelah tenggara Tibet
Area Penggunaan Pengolahan Citra
Digital – Cont’d
Pencitraan dalam Band Radio
 Aplikasi utama: bidang medis dan astronomi.
 Bidang medis digunakan untuk pencitraan resonansi magnetik
(MRI).

◦ Menempatkan pasien di tempat yang penuh magnet dan
melewatkan gelombang radio melewati badannya dalam pulse
yang pendek.
◦ Setiap pulse menyebabkan pulse jawaban dari gelombang radio
yang dipancarkan oleh tissues pasien
Citra MRI bagian tubuh manusia:
lutut dan punggung
Komponen Pengolahan Citra
Salt & Pepper (impulse) noise dan
Gaussian Noise
Deblurring dan Contrast
Enhancement
Interpolasi Citra (misal: zooming)
Image Inpainting
Analisis Citra: Deteksi Tepi
Analisis Citra: Segmentasi
Image Matching
Analisis Citra: Deteksi Wajah
Content-based Image Retrieval
Kompresi Citra
To Be Continued … Materi 2 – Akuisisi Citra
ANY QUESTION ?