Dalam bidang ilmu komputer, terutama pada bidang visi komputer, istilah Digital Image Processing atau Pengolahan Citra Digital cukup dikenal. Proses ini merupakan kumpulan teknik komputasi untuk menganalisis, meningkatkan, mengompresi dan merekonstruksi gambar.
Citra digital atau image adalah sebuah array angka (piksel) dalam bidang dua dimensi yang diatur dalam baris dan kolom secara khusus. Jika didefinisikan dalam fungsi matematika f(x,y), maka x dan y merupakan titik koordinat horizontal dan vertikal, serta f sebagai intensitas bayangan di titik tersebut.
Nah, kemudian Digital Image Processing juga memiliki beberapa macam teknik pengolahan citra yang dikembangkan, salah-satunya adalah teknik Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement). Teknik pengolahan ini digunakan untuk memperbaiki atau meningkatkan kualitas tampilan citra.
Oke, berkenaan akan hal itu, dalam artikel kali ini kita akan membahas secara lengkap dan detail tentang apa itu Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement) pada Digital Image Processing.
Langsung saja, mari kita simak ulasan berikut ini!
Pengertian Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement)
Image enhancement adalah pemrosesan citra yang bertujuan untuk memperbaiki kualitas visual gambar sehingga lebih mudah di analisis, diinterpretasi, atau dinikmati. Proses ini melibatkan berbagai teknik untuk meningkatkan aspek-aspek tertentu dari gambar, seperti kontras, kecerahan, ketajaman, dan warna, serta mengurangi noise atau gangguan lainnya.
Image enhancement adalah proses mendapatkan citra yang lebih mudah diinterpretasikan oleh mata manusia (Human Visual System/HVS). Proses ini merupakan salah satu proses awal dalam pengolahan citra (image preprocessing). Untuk meningkatkan kualitas hasil proses image enhancement maka lebih baik manipulasi citra dilakukan dalam domain frekuensi.
Citra yang terbentuk menjadi berkualitas buruk karena mengalami derau (noise) pada saat pengambilan (capture) gambar, pengiriman melalui saluran transmisi, terlalu terang/gelap, kurang tajam, kabur dan sebagainya. Nah, citra berkualitas buruk tersebut kemudian dapat diperbaiki melalui teknik Image Enhancement.
Dalam peningkatan kualitas citra, ada beberapa teknik pengolahan yang menggunakan metode aljabar. Untuk lebih jelasnya, kita akan mengupas lebih rinci terkait teknik tersebut.
Teknik Operasi Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement)
1. Histogram Equalization
Misalkan, kita melakukan histogram ekualisasi dari sebuah matriks
2. Transformasi Haar Wavelet
Wavelet haar transform memungkinkan pemrosesan gambar pada berbagai tingkat detail, sehingga memungkinkan penghapusan noise atau peningkatan fitur tertentu tanpa kehilangan informasi penting. Proses transformasi haar wavelet dapat dilakukan dengan menerapkan prinsip dari transpose dan invers matriks.
Adapun proses pererataan diawali menghitung dua kolom 1 dan 2 pada baris yang sama lalu dibagi dua, hasilnya isikan ke kolom 1 pada baris yang baru. Cara yang sama lakukan untuk seluruh kolom pada baris tersebut. Pada sebagian kolom dari baris baru (kolom ke-5), lakukan proses pengurangan, yaitu kurangkan nilai rerata pada kolom awal baris baru dengan nilai kolom 1 pada baris sebelumnya, yakni (225-250 = 25), lalu nilai ini pisakanlah pada kolom 5 baris baru.
3. Gaussian Filter
Gaussian filter adalah jenis filter linier yang digunakan dalam pengolahan gambar untuk menghaluskan (smoothing) gambar dan mengurangi noise. Filter ini didasarkan pada fungsi distribusi Gaussian, yang memiliki bentuk lonceng dan memastikan bahwa piksel di dekat pusat filter memiliki bobot lebih besar dibandingkan dengan piksel yang lebih jauh dari pusat. Ini menghasilkan gambar yang lebih halus dengan mempertahankan tepi dan detail penting lainnya.
Sebuah gambar diperkecil hingga 5x5 pixel.Kemudian, citra diekstraksi/direpresentasi ke dalam bentuk matriks, sehingga dapat menampilkan nilai intensitas warna dalam setiap pixel-nya.
Penerapan Peningkatan Kualitas Citra (Image Enhancement) dalam Bidang Kehidupan Sehari-hari
Penerapan image enhancement dalam kehidupan sehari-hari sangat luas dan mencakup berbagai bidang. Berikut adalah beberapa contoh penerapan tersebut:
1. Fotografi & Videografi
Image enhancement dapat meningkatkan kualitas gambar yang diambil dalam kondisi pencahayaan yang buruk atau dengan perangkat berkualitas rendah. Teknik-teknik seperti penghapusan noise, penyesuaian kontras, dan kecerahan digunakan untuk membuat gambar lebih jelas dan menarik. Misalnya, fitur mode malam pada kamera smartphone menggunakan teknik ini untuk menghasilkan foto yang jelas dan terang meskipun diambil dalam kondisi pencahayaan rendah.
2. Medis
Di bidang medis, image enhancement digunakan untuk meningkatkan kualitas gambar medis seperti MRI, CT scan, dan X-ray. Teknik ini membantu dalam meningkatkan kontras antara struktur tubuh yang berbeda sehingga dokter dapat membuat diagnosis yang lebih akurat.
Dengan memperjelas detail yang sulit dilihat dalam gambar asli, image enhancement dapat membantu dalam deteksi dini penyakit dan perencanaan perawatan yang lebih baik.
3. Keamanan dan pengawasan
Image enhancement diterapkan pada rekaman CCTV dan kamera pengawas untuk meningkatkan kualitas rekaman, terutama dalam kondisi pencahayaan yang buruk. Ini membantu petugas keamanan dalam mengidentifikasi individu atau objek dengan lebih jelas. Selain itu, teknologi pengenalan wajah menggunakan image enhancement untuk meningkatkan akurasi pengenalan dengan memperjelas fitur wajah.
4. Pemetaan dan pengindraan jarak jauh
Meningkatkan kualitas citra satelit dan udara. Ini sangat berguna dalam analisis lingkungan, pemetaan geografis, dan pemantauan perubahan iklim. Misalnya, peningkatan citra satelit dapat membantu dalam pemantauan kesehatan tanaman dan optimisasi praktik pertanian, serta dalam pemantauan hutan dan perubahan lahan.
5. Aplikasi smartphone
Aplikasi seperti Instagram dan Snapchat menggunakan berbagai filter yang menerapkan teknik image enhancement untuk memperindah foto pengguna. Selain itu, aplikasi pemindai dokumen menggunakan enhancement untuk menghasilkan hasil pemindaian yang lebih jelas dan mudah dibaca, sehingga dokumen-dokumen penting dapat diarsipkan dengan baik.
6. Industri dan manufaktur
Dengan meningkatkan kualitas gambar produk, sistem ini dapat mendeteksi masalah kualitas dengan lebih akurat dan cepat, sehingga meningkatkan efisiensi produksi dan memastikan kualitas produk yang lebih baik. Di bidang robotika, image enhancement membantu sistem penglihatan robot dalam mengenali objek dan lingkungan dengan lebih akurat, memungkinkan operasi yang lebih aman dan efektif.
Jadi, kualitas visual gambar sehingga mudah dianalisis atau diinterpretasikan melalui proses yang bernama image enhancement. Kemudian proses ini pun tak terlepas dari penerapan aljabar. Banyak operasi dan transformasi yang dilakukan untuk memperbaiki kualitas gambar sehingga dapat dijelaskan dan diimplementasikan menggunakan konsep-konsep matematika, khususnya aljabar. Kegunaan image enhancement sangat luas dan mencakup berbagai aspek kehidupan sehari-hari.
Secara keseluruhan, image enhancement memainkan peran penting dalam berbagai aspek kehidupan dengan membantu memperjelas dan meningkatkan kualitas gambar untuk berbagai tujuan, mulai dari hiburan hingga kesehatan, keamanan, dan industri.
Daftar Pustaka
Ahmad, Nazaruddin. Hadinegoro, Arifyanto. (2012). METODE HISTOGRAM EQUALIZATION UNTUK PERBAIKAN CITRA DIGITAL. Semarang: CORE.
Sunardi, Hastha. Zulkifli. Antony, Fery. Transformasi Geometri Rotasi Citra Digital Untuk Mendapatkan Kompresi Optimal Menggunakan Metode Lossless Dan Lossy. JURNAL ILMIAH INFORMATIKA GLOBAL, vol. 12, no. 1 juli 2021, 15-22.
STMIK Budi Darma. Perbaikan kualitas Citra Menggunakan Metode Gaussian Filter. Media Analisa dan Sistem, vol. 2, no. 1, Juni 2017, 19-22.
Tanjung, Muhammad Akbar Ramadhan. (2021). IMAGE ENHANCEMENT MENGGUNAKAN METODE HIGHPASS FILTER DAN FAST FOURIER TRANSFORM PADA CITRA TELAPAK TANGAN. http://repository.uinsu.ac.id/12473/1/SKRIPSI%20CETAK%5BM%20Akbar%20Ramadhan%20Tjg%5D.pdf
Yuhandri. et all. PENGENALAN TEKNOLOGI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL (DIGITALIMAGE PROCESSING) UNTUK SANTRI DI RAHMATAN LIL'ALAMIN INTERNATIONAL ISLAMICBOARDINGSCHOOL. Communnity Development Journal, vol. 3, No. 2 Juni 2022, hal. 1239-1244.
Follow Instagram @kompasianacom juga Tiktok @kompasiana biar nggak ketinggalan event seru komunitas dan tips dapat cuan dari Kompasiana. Baca juga cerita inspiratif langsung dari smartphone kamu dengan bergabung di WhatsApp Channel Kompasiana di SINI
