Pengolahan
citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan citra
berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra/gambar menjadi
citra lain dengan menggunakan teknik tertentu.
Secara umum operasi pengolahan citra dapat diklasifikasikan dalam
beberapa jenis berikut :
1.
Perbaikan Kualitas citra (image enhancement)
Jenis operasi ini bertujuan untuk memperbaiki
kualitas citra dengan cara memanipulasi parameter-parameter citra. Dengan
operasi ini ciri-ciri khusus yang terdapat pada citra lebih ditonjolkan.
Yang termasuk dalam klasifikasi ini antara lain:
a)
Perbaikan kontras gelap / terang (contrast
enhncement).
b)
Perbaikan tepian objek (edge enhancement)
c)
Penajaman (sharpening)
d)
Pemberian warna semu (pseudocoloring)
e)
Penyaringan derau (noise filtering)
2.
Pemugaran Citra (image restoration)
Operasi ini bertujuan untuk menghilangkan /
meminimumkan cacat pada citra Tujuan pemugaran citra hampir sama dengan
perbaikan.
Yang termasuk dalam klasifikasi ini antara lain:
a)
Penghilangan kesamaran (debluring).
b)
Penghilangan derau (noise)
3.
Pemampatan Citra(image compression)
Operasi ini bertujuan untuk memampatkan citra sehingga memori yang dibutuhkan
untuk menyimpan citra lebih kecil, tetapi hasil citra yang telah dimampatkan
tetap memiliki kualitas gambar yang bagus.
Contohnya adalah metode JPEG.
4.
Segmentasi citra (image segmentation)
Operasi ini bertujuan untuk memecah suatu citra ke dalam beberapa segmen dengan
suatu kriteria tertentu. Jenis operasi ini erat kaitannya dengan pengenalan
pola.
5.
Analisis citra (image analysis)
Operasi ini bertujuan untuk menghitung besaran kuantitatif citra untuk
menghasilkan deskripsinya. Teknik analisis citra mengekstraksi ciri-ciri
tertetntu yang membantu dalam identifikasi objek. Proses segmentasi kadangkala
diperlukan untuk melokalisasi objek yang diinginkan dari sekelilingnya.
Yang termasuk dalam klasifikasi ini antara lain:
a)
Pendeteksian tepian (edge detection).
b)
Ekstraksi batas (boundary)
c)
Representasi daerah (region)
6.
Rekonstruksi citra (image reconstruction)
Operasi ini bertujuan untuk membentuk ulang objek dari beberapa citra hasil
proyeksi. operasi rekonstruksi citra banyak digunakan dalam bidang medis.
Contohnya adalah foto rontgen dengan sinar X digunkan untuk membentuk ulang
gambar organ tubuh.
Pengolahan citra mempunyai aplikasi yang sangat luas dalam berbagai bidang
kehidupan kita antar lain :
A.
Bidang Militer
a.
Mengenali sasaran peluru kendali melalui
sensor visual.
b.
Mengidentifikasi pesawat musuh melalui radar.
c.
Teropong malam hari (night vision)
B.
Bidang Medis / Kedokteran
a.
Mendeteksi retak/patah tulang dengan CT Scan.
b.
Rekonstuksi foto janin (USG).
c.
Mendeteksi kanker (kanker otak)
C.
Bidang Biologi
Pengenalan jenis kromosom melalui gambar mikroskopis
D.
Bidang Pendidikan
Pengolahan pendaftaran mahasiswa menggunakan scanner.
E. Bidang Geografi dan Geologi
a. Pemetaan batas wilayah melalui foto udara / Landsat.
b. Mengenali jenis dan bentuk lapisan batuan bawah permukaan bumi melalui rekonstruksi hasil seismic
F. Bidang Kepolisian / Hukum
a. Pengelan pola sidik jari (finger print).
b. Rekonstruksi wajah pelaku kejahatan.
c. Pengenalan pola hasil uji balistik.
G. Bidang Perdagangan
E. Bidang Geografi dan Geologi
a. Pemetaan batas wilayah melalui foto udara / Landsat.
b. Mengenali jenis dan bentuk lapisan batuan bawah permukaan bumi melalui rekonstruksi hasil seismic
F. Bidang Kepolisian / Hukum
a. Pengelan pola sidik jari (finger print).
b. Rekonstruksi wajah pelaku kejahatan.
c. Pengenalan pola hasil uji balistik.
G. Bidang Perdagangan
a.
Pembacaan barcode pada barang di swalayan.
Mengenali huruf / angka pada suatu formulir secara otomatis.
H.
Bidang Hiburan
Pemampatan video (MPEG).
I.
Komunikasi data
Pemampatan citra yang ditransmisi (Internet).
Ilmu
Grafik Komputer pada dasarnya adalah suatu bidang komputer yang mempelajari
cara-cara meningkatkan dan memudahkan komunikasi antara manusia dengan
mesin(komputer) dengan jalan membangkitkan, menyimpan, dan memanipulasi gambar
model suatu obyek mengunakan komputer. Grafika Komputer memungkinkan kita untuk
berkomunikasi lewat gambar-gambar, bagan-bagan, dan diagram-diagram.
Tujuan dari grafik komputer ini adalah untuk memungkinkan manusia berkomunikasi
lewat gambar, bagan-bagan, dan diagram.
A.
Definisi grafik komputer
Ada beberapa definisi grafika komputer sesuai dengan kebutuhan yang
dibutuhkan dalam grafika tersebut yaitu :
1.
Komputer digunakan untuk menampilakn dan
memanipulasi informasi dalam format bergambar atau grafis, baik visual-display
unit (VDU) atau via printer atau plotter.
2.
Manipulasi dan penyajian data bergambar dengan
komputer.
3.
[ dictionary ]
a.
Sekumpulan teknologi yang digunakan untuk
menciptakan seni (art) dengan komputer.
b.
Seni atau desain yang diciptakan menggunakan
teknologi.
4.
[science and tecknology encyclopedia]suatu
cabang ilmu komputer yang berhadapan dengan teknik dan teori sintesis
gambar(image) komputer.
5.
[ Marketing terms ]gambar (pictures) yang
diciptakan dan dimanipulasi melalui penggunaan alat komputer. Misalnya printer
laser,mengapa disebut alat grafika komputer?sebab printer tesbut mengijinkan
komputer mengeluarkan gambar.
6.
[ Britannica ]Grafika Komputer adalah
penggunaan komputer untuk menghaasilkan gambar visual. Pada umumnya, format
garfika komputer meliputi GIF, dan JPEG, untuk gambar tunggal , dan MPEG dan
Quicktime, untuk gambar multiframe.
7.
[ Encyclopedia ]pepindahan data bergambar ke
dalam dan ke luar komputer. Penggunaan teknik-teknik konversi
analog-to-digitial, berbagai devices curve tracers, digitizers, dan ligth
pens-dikoneksikan keterminal grafis komputer ; program computer-aided design,
scanner optis adalah untuk menyimpan data bergambar pada komputer digital.
8.
[WordNet]yaitu manipulasi dan penyajian data
bergambar menggunakan komputer.
9.
[Wikipedia]grafik komputer (CG) adalah bidang
dari komputasi visual, dimana penggunaan komputer akan menghasilkan gambar
visual secara sintetis dan mengintegritasikan atau mengubah informasi mengenai
ruang dan visual yang dicontohkan dari dunia nyata.
Ø
Sistem komputer Grafik
Didalam grafika komputer ini merupakan sistem yang memungkinkan operator untuk
berdialog langsung dengan yang terlihat dilayar komputer yang dimana disebut
sistem grafika komputer.
Ø
Keuntungan dari sistem interaktif ini adalah
kemudahan meniru dan memanipulasi suatu kejadian di dunia nyata (real world)
dilayar komputer.
Penggambaran Grafik
-> Dalam penggambaran garfik secara sederhana biasanya dibuat titik cukup
banyak sehingga ciri dasar dari grafika sangat jelas.
Ilmu Grafika komputer yang akan saya ambil contoh di sini adalah Ilmu Grafika
Komputer di bidang Meteorologi,untuk mengetahui siklus curah hujan pada suatu
kawasan serta menganalisis factor-faktor yang mempengaruhi curah hujan
tersebut.
di sini juga untuk memebuat grafika komputer kita menggunkan Analisis wavelet
merupakan metode yang umum digunakan pada berbagai bidang disiplin ilmu, salah
satunya meteorologi.
-> Dengan menggunakan analisis wavelet pada curah hujan bulanan (time
series) disuatu daerah dapat diketahui:
1.
Periode curah hujan daerah tersebut apakah
setahun, setengah tahun atau memiliki periode lainnya serta kapan terjadinya.
2.
Faktor yang mempengaruhi curah hujan daerah
tersebut. Misalnya,periode curah hujan daerah tersebut selama setengah
tahun,maka dapat disimpulkan bahwa daerah tersebut dipengaruhi monsoon (sebab
periode monsoon setiap setengah tahun sekali dan daerah yang dimaksud termasuk
daerah yang dipengaruhi monsoon).
3.
Beberapa periode yang dominant dan tidak
dominan
4.
Menentukan pola curah hujan daerah tersebut
apakah termasuk daerah : lokal,ekuatorial atau monsoon
Contoh kita bisa menggunakan analisis wavelet interaktif dan dengan memasukan
data time series kita bisa mengetahui hasilnya seperti contoh dibawah ini
dengan menggunakan data curah hujan denpasar.dat selama tahun 1985-2006
Visi
Komputer adalah ilmu dan teknologi mesin yang melihat, di mana lihat dalam
hal ini berarti bahwa mesin mampu mengekstrak informasi dari gambar yang
diperlukan untuk menyelesaikan tugas tertentu. Sebagai suatu disiplin ilmu,
visi komputer berkaitan dengan teori di balik sistem buatan bahwa ekstrak
informasi dari gambar. Data gambar dapat mengambil banyak bentuk, seperti
urutan video, pandangan dari beberapa kamera, atau data multi-dimensi dari
scanner medis.
Sebagai disiplin teknologi, visi komputer berusaha untuk
menerapkan teori dan model untuk pembangunan sistem visi komputer. Contoh
aplikasi dari visi komputer mencakup sistem untuk:
1.
Pengendalian proses (misalnya, sebuah robot
industri atau kendaraan otonom).
2.
Mendeteksi peristiwa (misalnya, untuk
pengawasan visual atau orang menghitung).
3.
Mengorganisir informasi (misalnya, untuk
pengindeksan database foto dan gambar urutan).
4.
Modeling benda atau lingkungan (misalnya,
inspeksi industri, analisis citra medis).
5.
Interaksi (misalnya, sebagai input ke
perangkat untuk interaksi komputer-manusia).
Komputer visi berkaitan erat dengan
kajian visi biologis. Bidang studi visi biologis dan model proses fisiologis di
balik persepsi visual pada manusia dan hewan lainnya. Komputer visi, di sisi
lain, studi dan menggambarkan proses diimplementasikan dalam perangkat lunak
dan perangkat keras di belakang sistem visi buatan. pertukaran Interdisipliner
antara visi biologi dan komputer telah terbukti bermanfaat bagi kedua bidang.
Komputer visi, dalam beberapa hal,
invers grafis komputer. Sementara komputer grafis menghasilkan data gambar dari
model 3D, visi komputer sering menghasilkan model 3D dari data citra. Ada juga
kecenderungan kombinasi dari dua disiplin, misalnya, sebagaimana dibahas dalam
realitas ditambah.
Sub-domain dari visi komputer termasuk adegan rekonstruksi,
deteksi event, pelacakan video, pengenalan obyek, belajar, indexing, estimasi
gerak, dan pemulihan citra.
Negara
seni
Komputer visi adalah bidang beragam
dan relatif baru belajar. Pada hari-hari awal komputasi, sulit untuk memproses
set bahkan cukup besar data citra. Tidak sampai akhir 1970-an bahwa penelitian
lebih terfokus lapangan muncul. Komputer visi mencakup berbagai topik yang
sering berhubungan dengan disiplin lain, dan akibatnya tidak ada perumusan
standar "masalah visi komputer". Selain itu, tidak ada rumusan
standar tentang bagaimana komputer masalah penglihatan harus diselesaikan.
Sebaliknya, terdapat banyak sekali metode untuk memecahkan berbagai tugas visi
komputer yang terdefinisi dengan baik, dimana metode sering sangat tugas
spesifik dan jarang dapat digeneralisir rentang aplikasi yang luas. Banyak
metode dan aplikasi yang masih dalam keadaan penelitian dasar, tetapi metode
semakin banyak menemukan cara mereka ke produk komersial, di mana mereka sering
merupakan bagian dari sistem yang lebih besar yang dapat menyelesaikan
tugas-tugas kompleks (misalnya, di bidang medis gambar, atau pengendalian mutu
dan pengukuran dalam proses industri). Pada kebanyakan aplikasi praktis visi
komputer, komputer adalah pra-diprogram untuk menyelesaikan tugas tertentu,
namun metode berdasarkan pembelajaran yang sekarang menjadi semakin umum.
Bidang
Terkait
Hubungan antara visi komputer dan berbagai bidang lainnya.
Banyak kesepakatan kecerdasan buatan
dengan perencanaan otonom atau musyawarah untuk sistem robotical untuk
menavigasi melalui lingkungan. Pemahaman yang rinci tentang lingkungan ini
diperlukan untuk menavigasi melalui mereka. Informasi tentang lingkungan dapat
diberikan oleh sistem visi komputer, bertindak sebagai sensor visi dan
memberikan informasi tingkat tinggi tentang lingkungan dan robot. Kecerdasan
buatan dan topik-topik berbagi komputer visi lain seperti pengenalan pola dan
teknik pembelajaran. Akibatnya, visi komputer kadang-kadang dilihat sebagai
bagian dari bidang kecerdasan buatan atau ilmu bidang komputer secara umum.
Bidang yang paling erat kaitannya
dengan visi komputer pengolahan citra, analisis citra dan visi mesin. Ada yang
signifikan tumpang tindih dalam berbagai teknik dan aplikasi yang menutupi. Ini
berarti bahwa teknik-teknik dasar yang digunakan dan dikembangkan dalam bidang
ini kurang lebih sama, sesuatu yang dapat diartikan sebagai hanya ada satu
lapangan dengan nama yang berbeda. Di sisi lain, tampaknya perlu untuk kelompok
penelitian, jurnal ilmiah, konferensi dan perusahaan untuk menyajikan atau
memasarkan diri sebagai milik khusus untuk salah satu bidang dan, karenanya,
berbagai penokohan yang membedakan masing-masing bidang dari yang lain telah
disajikan.
Karakterisasi berikut akan muncul yang relevan tetapi tidak harus
diambil sebagai universal diterima:
1.
Pengolahan citra dan analisis citra cenderung
untuk fokus pada gambar 2D, bagaimana mengubah satu gambar yang lain, misalnya,
dari operasi pixel-bijaksana seperti peningkatan kontras, daerah operasi
seperti ekstraksi tepi atau penghapusan noise, atau transformasi geometri
seperti memutar gambar. karakterisasi ini menunjukkan bahwa pengolahan gambar /
analisis tidak memerlukan asumsi atau menghasilkan interpretasi tentang isi
gambar.
2.
Visi Komputer cenderung untuk berfokus pada
adegan 3D diproyeksikan ke satu atau beberapa gambar, misalnya, bagaimana
merekonstruksi struktur atau informasi lain tentang adegan 3D dari satu atau
beberapa gambar. Komputer visi sering mengandalkan pada asumsi yang lebih
kompleks atau kurang tentang adegan digambarkan dalam gambar.
3.
Visi Mesin cenderung untuk fokus pada
aplikasi, terutama di bidang manufaktur, misalnya, visi robot otonom berbasis
dan sistem untuk inspeksi berbasis visi atau pengukuran. Ini berarti bahwa
teknologi sensor gambar dan teori kontrol sering terintegrasi dengan pengolahan
data citra untuk mengontrol robot dan bahwa pemrosesan real-time ditekankan
dengan cara implementasi efisien dalam hardware dan software. Hal ini juga
menyiratkan bahwa kondisi eksternal seperti pencahayaan dapat dan sering lebih
terkontrol dalam visi mesin daripada di visi komputer umum, yang dapat
memungkinkan penggunaan algoritma yang berbeda.
4.
Ada juga bidang pencitraan yang disebut yang
terutama berfokus pada proses menghasilkan gambar, tapi kadang-kadang juga
berkaitan dengan pengolahan dan analisis gambar. Sebagai contoh, pencitraan
medis berisi banyak bekerja pada analisis data gambar dalam aplikasi medis.
5.
Akhirnya, pengenalan pola adalah bidang yang
menggunakan berbagai metode untuk mengekstrak informasi dari sinyal pada
umumnya, terutama didasarkan pada pendekatan statistik. Sebuah bagian penting
dari bidang ini dikhususkan untuk menerapkan metode ini untuk data citra.
Aplikasi
untuk visi komputer
Salah satu bidang aplikasi yang paling
menonjol adalah computer vision medis atau pengolahan citra medis. Daerah ini
dicirikan oleh ekstraksi informasi dari data citra untuk tujuan membuat diagnosis
medis pasien. Secara umum, data citra dalam bentuk gambar mikroskop, gambar
X-ray, gambar angiografi, gambar ultrasonik, dan gambar tomografi. Contoh
informasi yang dapat diekstraksi dari data gambar tersebut deteksi tumor,
arteriosclerosis atau perubahan memfitnah lainnya. Hal ini juga dapat
pengukuran dimensi organ, aliran darah, dll area aplikasi ini juga mendukung
penelitian medis dengan memberikan informasi baru, misalnya, tentang struktur
otak, atau tentang kualitas perawatan medis.
Sebuah wilayah aplikasi kedua dalam
visi komputer di industri, kadang-kadang disebut visi mesin, dimana informasi
ini diekstraksi untuk tujuan mendukung proses manufaktur. Salah satu contohnya
adalah kendali mutu dimana rincian atau produk akhir yang secara otomatis
diperiksa untuk menemukan cacat. Contoh lain adalah pengukuran posisi dan
orientasi rincian yang akan dijemput oleh lengan robot. Mesin visi juga banyak
digunakan dalam proses pertanian untuk menghilangkan bahan makanan yang tidak
diinginkan dari bahan massal, proses yang disebut sortir optik
