Ringkasan Penjelasan Mengenai Image Processing (Pengolahan Citra)

1. Citra

Citra digital adalah salah satu bentuk representasi visual dari dunia nyata dalam bentuk digital yang dapat dipahami dan diolah oleh komputer. Citra ini terdiri dari elemen - elemen titik yang disebut piksel, yang tersusun dalam baris dan kolom. 

Piksel adalah sebuah unit dasar dari citra. Setiap  piksel  memiliki  nilai  numerik yang menggambarkan segmentasi citra ( biner), tingkat kecerahan (grayscale) atau kombinasi warna (citra berwarna). Piksel memiliki koordinat [x,y] dan Nilai Intensitas I [x,y]. 

2. Pengolahan Citra Digital

Arti pengolahan menurut kamus besar Bahasa Indonesia (KBBI) adalah suatu cara atau proses mengusahakan sesuatu supaya menjadi lebih sempurna. Sedangkan citra menurut KBBI berarti rupa atau gambar, yang dimana adalah gambar yang diperoleh menggunakan sistem visual. Dengan Penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa pengolahan citra berarti suatu cara untuk mengusahakan suatu citra menjadi citra lain yang lebih sempurna dari pada sebelumnya. 

Pengolahan citra digital adalah proses pengolahan gambar dengan cara manipulasi citra digital menggunakan komputer. Pengolahan citra digital juga merupakan teknologi visualisasi yang digunakan untuk mengamati dan menganalisis objek tanpa berhubungan langsung dengan objek yang sedang diamati. Pengolahan citra digital menggunakan algoritma komputer untuk mendapatkan gambar yang telah disempurnakan. Tujuan dari pengolahan citra digital adalah 

Dalam pengolahan citra digital, ada 4 jenis representasi citra yang perlu dimengerti :

1. Citra Grayscale 

Citra Grayscale adalah citra yang memiliki 2 warna yaitu hitam dan putih yang dimana setiap piksel dalam citra ini direprentasikan oleh 1 angka, dalam rentang angka 0-255. Angka 0 berarti hitam dan 255 artinya putih. 

2. Citra Biner

Citra Biner adalah citra yang hanya boleh mempunyai salah satu saja , yaitu hitam atau putih. Representasi citra biner menggunakan angka 0 atau 1. 0 untuk warna hitam dan 1 untuk warna putih.

3. Citra Berwarna (Red, Green, Blue)

Citra Berwarna memiliki 3 warna yaitu Merah (Red),Hijau(Green) dan Biru(Blue) yang dimana setiap pikselnya direpresentasikan oleh tiga warna dalam rentang nilai 0 sampai dengan 255. 

4. Matriks Citra

Citra Ini Direpresentasikan sebagai matriks dua dimensi f(x,y) yang dimana setiap elemen matriks mewakili nilai piksel yang ada dalam citra. Matriks ini bisa kita olah menggunakan operasi matematika untuk menghasilkan efek-efek tertentu pada citra. 

3. Operasi dalam Pengolahan Citra Digital

Berdasarkan proses manipulasi elemen citra, pengolahan citra dapat dikelompokkan menjadi tiga tingkat operasi, yaitu:

1. Operasi Tingkat / Aras Titik

Operasi tingkat titik adalah operasi pengolahan citra yang dilakukan pada piksel tunggal.  Piksel pada lokasi yang dikehendaki dimodifikasi dengan operasi yang ditentukan dan hasilnya yang berupa nilai piksel baru ditempatkan pada lokasi yang bersesuaian di dalam citra yang baru. Contoh aplikasi operasi ini adalah pengaturan kecerahan citra, binerisasi, pengaturan kontras, pencerminan citra, dll.  

Secara matematis, operasi pada aras titik dinyatakan: 

fB(x, y) = Otitik{fA(x, y)}

fA dan fB masing-masing adalah citra masukan dan citra keluaran, Otitik dapat berupa operasi lanjar (linear) atau nirlanjar (nonlinear).  Operasi pada aras titik dapat dibagi menjadi tiga macam: berdasarkan intensitas, berdasarkan geometri, atau gabungan keduanya.

2. Operasi Tingkat / Aras Lokal

Operasi tingkat lokal adalah operasi pengolahan citra yang dilakukan pada piksel yang dikehendaki dan dipengaruhi oleh intensitas piksel yang didekatnya. Contoh aplikasi operasi ini adalah pelembutan dan penajaman citra.

Secara Matematis, operasi pada aras local dinyatakan:

fB(x, y)’ = Olokal{fA(xi , yj ); (xi , yj ) Î N(x, y) }

keterarangan:

N = neighborhood [pixel-pixel yang berada di sekitar (x, y)].

Olokal dapat berupa operasi lanjar (linear) atau nirlanjar (nonlinear).

3. Operasi Tingkat / Aras Global

Operasi tingkat global adalah operasi pengolahan citra yang dilakukan pada sebuah piksel untuk menghasilkan nilai piksel baru dilokasi yang bersesuaian dan penentuan nilai barunya dipengaruhi oleh nilai intensitas seluruh piksel yang ada pada citra. contoh aplikasinya adalah operasi peralatan histogram. 

Secara Matematis, operasi pada aras global dinyatakan:

fB(x, y)’ = Oglobal{fA(x, y)}

keterangan:

0global dapat berupa operasi Lanjar(linear) atau nirlanjar (nonlinear).

4. Tranformasi Intensitas

Operasi Ini termasuk kedalam operasi preprocessing ( langkah awal dalam pengolahan citra). Ada 3 tipe fungsi yang sering digunakan dalam operasi peningkatan kualitas citra, yaitu linear (transformasi negative dan identitas), logaritmik (transformasi log dan invers log), dan hokum pangkat (transformasi pangkat ke n atau akar ke n). 

5. Operasi Aritmatika

operasi-operasi pada aritmatika matiks juga berlaku pada proses pengolahan citra.

1. Penjumlahan atau pengurangan antara dua buah citra A dan B:

C(x, y) = A(x, y) ± B(x, y)

2. Perkalian dua buah citra:

C(x, y) = A(x, y) B(x, y)

3. Penjumlahan/pengurangan citra A dengan skalar c:

B(x, y) = A(x, y) ± c,

4. Perkalian/pembagian citra A dengan sebuah skalar c:

B(x, y) = c × A(x, y)

Sekian Sedikit Penjelasan dari saya, semoga dengan adanya artikel ini dapat membantu kita semua dalam memahami sedikit demi sedikitmengenai pengolahan Citra.

Referens:

https://informatika.stei.itb.ac.id/~rinaldi.munir/Buku/Pengolahan%20Citra%20Digital/pdf/Bab-4_Operasi-operasi%20Dasar%20Pengolahan%20Citra%20Dijital.pdf

Dijaya, R. (2023). Buku Ajar Pengolahan Citra Digital. Jawa Timur: UMSIDA Press.

Fitriyah, H., & Wihandika, R. C. (2021). Dasar-Dasar Pengolahan Citra Digital. Malang: UB Press.

Kirana, K. C. (2021). TEORI DAN PENENRAPAN PENGOLAHAN CITRA DIGITAL PADA DETEKSI WAJAH. Kota Malang: Ahlimedia Press.

Kusumanto, R., & Tompunu, A. N. (2011). PENGOLAHAN CITRA DIGITAL UNTUK MENDETEKSI OBYEK MENGGUNAKAN PENGOLAHAN WARNA MODEL NORMALISASI RGB. Seminar Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi Terapan 2011 (Semantik 2011).

Sulisyanti, S. R., Setiawan, F. A., & Komarudin, M. (2016). Pengolahan Citra; Dasar dan Contoh Penerapannya. Yogyakarta: Teknosain.

Zonyfar, C. (2020). Pengolahan Citra Digital. Banten-Indonesia: DESANTA MULIAVISITAMA.