Selasa, 29 April 2014

APLIKASI IMAGE THRESHOLDING UNTUK SEGMENTASI OBJEK


Salah satu operasi di dalam analisis citra adalah segmentasi citra, yaitu memisahkan objek dari latar belakangnya atau dari objek lain yang tidak menjadi perhatian. Metode sementasi yang sederhana adalah dengan operasi pengambangan (thresholding). Operasi pengambangan menghasilkan citra biner, yang dalam hal ini objek yang diacu di-set berwarna putih sedangkan latar belakangnya di-set berwarna hitam (atau sebaliknya bergantung kasusnya). Eksperimen dilakukan dengan menggunakan kakas MATLAB. Hasil eksperimen memperlihatkan bahwa pemilihan nilai ambang (threshold) yang tepat sangat menentukan keberhasilan segmentasi.

Salah satu proses yang penting dalam pengenalan objek yang tersaji secara visual (berbentuk gambar) adalah segmentasi. Segmentasi objek di dalam citra  bertujuan memisahkan wilayah (region) objek dengan wilayah latar belakang. Selanjutnya, wilayah objek yang telah tersegmentasi digunakan untuk proses berikutnya (deteksi tepi, pengenalan pola, dan interpretasi objek).

Metode segmentasi yang umum adalah pengambangan citra (image thresholding). Operasi pengambangan mensegmentasikan citra menjadi dua wilayah, yaitu wilayah objek dan wilayah latar belakang . Wilayah objek diset berwarna putih sedangkan sisanya diset berwarna hitam (atau sebaliknya). Hasil dari operasi pengambangan adalah citra biner yang hanya mempunyai dua derajat keabuan: hitam dan putih.

Sebelum proses segmentasi, citra mengalami beberapa pemrosesan awal (preprocessing) untuk memperoleh hasil segmentasi objek yang baik. Pemrosesan awal adalah operasi pengolahan citrauntuk meningkatkan kualitas citra (image enhancement).

Informasi penting mengenai isi citra digital dapat diketahui dengan membuat histogram citra. Histogram citra adalah grafik yang menggambarkan penyebaran kuantitatif nilai derajat keabuan (grey level) pixel di dalam (atau bagian tertentu) citra. Misalkan  citra digital memiliki L derajat keabuan, yaitu dari nilai 0 sampai L – 1 (misalnya pada citra dengan kuantisasi derajat keabuan 8-bit, nilai derajat keabuan dari 0 sampai 255). Gambar 1 memperlihatkan contoh sebuah histogram citra, yang dalam hal ini k menyatakan derajat keabuan dan nk menyatakan jumlah pixel yang memiliki nilai keabuan k. Seringkali pada beberapa operasi pengolahan citrajumlah pixel yang memiliki derajat keabuan k dinormalkan terhadap jumlah seluruh pixel didalam citra, 

Histogram citra menunjukkan banyak hal tentang  kecerahan (brightness) dan kontas (contrast) dari sebuah gambar. Puncak histogram menunjukkan  intensitas pixel yang menonjol. Lebar dari puncak menunjukkan rentang kontras dari gambar. Citra yang mempunyai kontras terlalu terang (overexposed) atau terlalu gelap (underexposed) memiliki histogram yang sempit. Histogramnya terlihat hanya menggunakan setengah dari daerah derajat keabuan. Citra yang baik memiliki histogram yang mengisi daerah derajat keabuan secara penuh dengan distribusi yang merata pada setiap derajat keabuan pixel.

Histogram adalah alat bantu yang berharga dalam pekerjaan pengolahan citra baik secara kualitatif maupun kuantitatif.  Histogram berguna antara lain untuk perbaikan kontras dengan teknik histogram equalization dan memilih nilai ambang untuk melakuka segmentasi objek.

Perbaikan kualitas citra (image enhancement)  merupakan salah satu proses  awal dalam pengolahan citra (image preprocessing). Perbaikan kualitas diperlukan karena seringkali citra yang diuji mempunyai kualitas yang buruk, misalnya citra mengalami derau (noise) pada saat pengiriman melalui saluran transmisi, citra terlalu terang/gelap, citra kurang tajam, kabur, dan sebagainya. Melalui operasi pemrosesan awal inilah kualitas citra diperbaiki sehingga citra dapat digunakan untuk aplikasi lebih lanjut, misalnya untuk aplikasi  pengenalan (recognition) objek di dalam citra.

Yang dimaksud dengan perbaikan kualitas citra adalah proses memperjelas dan mempertajam ciri/fitur tertentu dari citra agar citra lebih mudah dipersepsi maupun dianalisis secara lebih teliti. Secara matematis, image enhancement dapat diartikan sebagai proses mengubah citra f(x, y) menjadi f ’(x, y) sehingga ciri-ciri yang dilihat pada f(x, y) lebih ditonjolkan [4]. Image enhancement tidak meningkatkan kandungan informasi, melainkan jangkauan dinamis dari ciri agar bisa dideteksi lebih mudah dan tepat.

Operasi-operasi yang digolongkan sebagai perbaikan kualitas citra cukup beragam antara lain, pengubahan kecerahan gambar (image brightness), peregangan kontras (contrast stretching), pengubahan histogram  citra, pelembutan citra (image smoothing), penajaman (sharpening) tepi (edge), pewarnaan semu (pseudocolouring), pengubahan geometrik, dan sebagainya.


 
REFERENSI:

[1] http://zone.ni.com/devzone/, Thresholding an Image, diakses tanggal  11 Maret 2006, pukul 11.00.
[2] Andriyan Bayu Suksmono, Bahan Kuliah EB7031 Pengolahan Citra Biomedik Lanjut, Teknik Elektro 2006.
[3] Anil K. Jain, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall International, 1989.
[4] Hansye S. Dulimarta, Diktat Kuliah Pengolahan Citra, Jurusan Teknik Informatika ITB, 1997.  
[5] Robert J. Schalkoff, Digital Image Processing and Computer Vision, John Wiley &  Sons, 1989.
[6] Image Processing Toolbox for Use with  MATLAB, User’s Guide Version 2, The Mathworks, 1993.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar