|
[[Berkas:Fig 1 Kata kunci pengolahan citra digital.png|jmpl|Kata kunci dalam pengolahan citra digital|300x300px]]
'''Pengolahan citra digital''' adalah salah satu cabang [[informatika]] (ilmu komputer) yang berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu [[citra]] menjadi citra lain dengan menggunakan teknik tertentu.
'''Citra adalah''' sinyal dwimatra yang bersifat menerus (''continue'') yang dapat diamati oleh sistem visual manusia. Secara matematis, citra adalah fungsi dwimatra yang menyatakan intensitas cahaya pada bidang dwimatra.<ref name=":0">{{Cite book|last=Irma Permata Sari|title=Pengantar Pengolahan Citra|url-status=live}}</ref>
* ''f x y'' (,)
== Definisi ==
Berikut ini adalah definisi dasar yang dipergunakan dalam pengolahan citra digital.
* (''x'',''y''): Koordinat pada bidang dwimatra
=== Citra ===
[[Citra]] adalah [[gambar]] [[dua dimensi]] yang dihasilkan dari gambar analog dua dimensi yang kontinu menjadi gambar diskret melalui proses pencuplikan. Gambar analog dibagi menjadi N baris dan M kolom sehingga menjadi gambar diskret. Persilangan antara baris dan kolom tertentu disebut dengan piksel. Contohnya adalah titik pada baris ''n'' dan kolom ''m'' disebut dengan piksel {{math|[''n'', ''m'']}}.
* ''f''(''x'',''y''): Intensitas cahaya (''brightness'') pada titik (''x'', ''y'')
=== Pencuplikan ===
[[Pencuplikan (pengolahan sinyal)|Pencuplikan]] (''sampling'') adalah proses untuk menentukan warna pada piksel tertentu pada citra dari sebuah gambar yang kontinu. Pada proses ini, dicari warna rata-rata dari gambar analog yang kemudian dibulatkan (didiskretkan). Pencuplikan sering juga disebut proses [[digitisasi]]. Pencuplikan merupakan bagian dari metodologi statistika.
Citra sebagai luaran dari suatu sistem perekaman sinyal dapat bersifat<ref name=":0" />:
=== Kuantisasi ===
Adakalanya, dalam proses pencuplikan, warna rata-rata yang didapat dibulatkan ke tingkat warna tertentu. Contohnya, apabila dalam citra hanya terdapat 16 tingkatan warna abu-abu, nilai rata-rata yang didapat dari proses pencuplikan harus dibulatkan ke 16 tingkatan tersebut. Proses mengasosiasikan warna rata-rata dengan tingkatan warna tertentu disebut dengan [[Kuantisasi (pengolahan sinyal)|kuantisasi]].
* Optik, berupa foto,
=== Derau ===
[[Derau]] (''noise'') adalah gambar atau piksel yang mengganggu kualitas citra. Derau dapat disebabkan oleh gangguan fisis (optik) pada alat akuisisi ataupun secara disengaja akibat proses pengolahan yang tidak sesuai. Contohnya adalah bintik hitam atau putih yang muncul secara acak dan tidak diinginkan di dalam citra. Bintik acak ini disebut dengan [[derau garam–merica]]. Banyak metode yang ada dalam pengolahan citra digital bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan derau.
* Analog, seperti gambar pada monitor televisi,
== Operasi ==
Operasi yang dilakukan untuk mengubah suatu citra menjadi citra lain dapat dikelompokkan berdasarkan tujuan transformasi ataupun cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra.
* Digital, yang dapat langsung disimpan pada disk atau pita magnetik.
Berdasarkan tujuan transformasi, operasi pengolahan citra digital dikelompokkan sebagai berikut:
* Peningkatan kualitas citra (''image enhancement'')
: Operasi peningkatan kualitas citra bertujuan untuk meningkatkan fitur tertentu pada citra.
* Pemulihan citra (''image restoration'')
: Operasi pemulihan citra bertujuan untuk mengembalikan kondisi citra pada kondisi yang diketahui sebelumnya akibat adanya pengganggu yang menyebabkan penurunan kualitas citra.
== Citra diam dan citra bergerak ==
Berdasarkan cakupan operasi yang dilakukan terhadap citra, operasi pengolahan citra digital dikelompokkan sebagai berikut:
[[Berkas:Fig 1 citra diam.png|jmpl|Contoh citra diam|90x90px]]
* Operasi titik, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya hanya ditentukan oleh nilai piksel itu sendiri.
[[Berkas:Fig 2 citra bergerak.png|jmpl|Contoh citra bergerak]]
* Operasi area, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya dipengaruhi oleh piksel tersebut dan piksel lainnya dalam suatu daerah tertentu. Salah satu contoh dari operasi berbasis area adalah operasi ketetanggaan yang nilai keluaran dari operasi tersebut ditentukan oleh nilai piksel-piksel yang memiliki hubungan ketetanggaan dengan piksel yang sedang diolah.
Citra diam (still image) adalah sebuah citra tunggal, sementara Citra bergerak (moving images) adalah rangkaian citra diam yang ditampilkan secara beruntun (sekuensial) sehingga memberi kesan sebagai gambar yang bergerak.
* Operasi global, yaitu operasi yang dilakukan terhadap setiap piksel pada citra yang keluarannya ditentukan oleh keseluruhan piksel yang membentuk citra.
== Alat bantu matematika ==
Alat bantu matematika yang sering dipakai dalam pengolahan citra adalah sebagai berikut:
* Statistik inheren
* [[Konvolusi]]
* [[Transformasi Fourier]]
* Representasi kontur
== Algoritme ==
Berikut ini adalah algoritme yang biasa dipakai dalam pengolahan citra. Algoritme di bawah ini dibagi menjadi beberapa kelompok berdasarkan pendekatan yang dilakukan dalam memanipulasi citra asli.
=== Algoritme berbasis histogram ===
Algoritme kelompok ini menggunakan [[histogram]] citra awal untuk menghasilkan citra baru.
* Peregangan kontras
* Ekualisasi histogram
* Filter minimum
* Filter median
* Filter maksimum
=== Algoritme berbasis matematika ===
Algoritme pada kelompok ini menggunakan piksel/beberapa piksel untuk menjadi masukan suatu fungsi matematis untuk menentukan nilai piksel pada citra hasil.
* Biner
: Operasi ini berbasis [[operasi Boolean]] (AND, OR, NOT) untuk memanipulasi citra
* Aritmetika
: Operasi ini berbasis [[operasi aritmetika]] (penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian citra)
* Geometri
=== Algoritme berbasis konvolusi ===
Algoritme jenis ini adalah salah satu proses penyaringan citra yang sering dilakukan pada proses pengolahan gambar dengan menggunakan masker tertentu.
== Lihat pulaSejarah ==
Banyak teknik pemrosesan gambar digital seperti yang sering disebutkan dikembangkan pada tahun 1960-an di Bell Laboratories, Jet Propulsion Laboratory, [[Institut Teknologi Massachusetts|Massachusetts Institute of Technology]], [[Universitas Maryland|University of Maryland]], dan beberapa fasilitas penelitian lainnya, dengan pengaplikasiannya pada citra satelit, konversi standar foto kawat, [[pencitraan medis]], videofon, pengenalan karakter, dan peningkatan [[Resolusi gambar|resolusi]] foto.<ref>{{Cite book|last=Azriel Rosenfeld|date=1969|title=Picture Processing by Computer|location=New York|publisher=Academic Press|url-status=live}}</ref>
* [[Pencitraan digital]]
* [[Grafika komputer]]
* [[Penglihatan komputer]]
* [[Digitisasi]]
* [[Analisis citra]]
* [[Perangkat lunak pengindraan jauh]]
Tujuan pemrosesan gambar awal adalah untuk meningkatkan kualitas gambar. Hal ini ditujukan bagi manusia untuk meningkatkan efek visual manusia. Dalam pemrosesan gambar, masukannya adalah gambar berkualitas rendah, dan keluarannya adalah gambar dengan kualitas yang lebih baik. Pemrosesan gambar yang umum meliputi peningkatan gambar, restorasi, penyandian, dan kompresi. Aplikasi pertama yang berhasil adalah Jet Propulsion Laboratory (JPL), Amerika. Mereka menggunakan teknik pemrosesan gambar seperti koreksi geometris, transformasi gradasi, penghilangan noise, dan lain-lain pada ribuan foto [[bulan]] yang dikirim kembali oleh Space Detector Ranger 7 pada tahun 1964, dengan mempertimbangkan posisi [[Matahari]], dan lingkungan [[Bulan]]. Dampaknya, pemetaan peta permukaan Bulan oleh komputer berhasil dilakukan. Kemudian, pemrosesan gambar yang lebih kompleks dilakukan pada hampir 100.000 foto yang dikirim kembali oleh [[wahana antariksa]], sehingga diperoleh [[peta topografi]], peta warna, dan mosaik panorama [[Bulan]], yang mencapai hasil yang luar biasa dan meletakkan dasar yang kuat untuk pendaratan manusia di [[Bulan]].<ref>{{Cite book|last=Gonzalez|first=Rafael C.|last2=Woods|first2=Richard Eugene|date=2008|url=https://books.google.com/books?id=8uGOnjRGEzoC&newbks=0&hl=id|title=Digital Image Processing|publisher=Prentice Hall|isbn=978-0-13-168728-8|language=en}}</ref>
== Bacaan lebih lanjut ==
* {{cite book |last1=Gonzalez |first1=R. C. |last2=Woods |first2=R. E. |year=2018 |title=Digital Image Processing |edition=4 |place=Essex |publisher=Pearson Education Ltd. |isbn=978-1-2922-2304-9 |oclc=1120684007}}
* {{cite book |last=Iswindarty |first=Peny |editor=Nanik |year=2013 |title=Pengolahan Citra Digital 1 untuk SMK/MAK Kelas XI |place=Jakarta |publisher=Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan}}
=== Sensor gambar ===
{{pengolahan sinyal digital}}
Dasar dari sensor gambar modern adalah teknologi metal-oxide-semiconductor (MOS)<ref name=":1">{{Cite book|last=Williams|first=J. B.|date=2017-05-25|url=https://books.google.com/books?id=v4QlDwAAQBAJ&newbks=0&hl=id|title=The Electronics Revolution: Inventing the Future|publisher=Springer|isbn=978-3-319-49088-5|language=en}}</ref>yang berasal dari penemuan MOSFET (MOS field-effect transistor) oleh [[Mohamed M. Atalla]] dan [[Dawon Kahng]] di Bell Labs pada tahun 1959.<ref>{{Cite web|date=2019-10-03|title=1960: Metal Oxide Semiconductor (MOS) Transistor Demonstrated {{!}} The Silicon Engine {{!}} Computer History Museum|url=https://web.archive.org/web/20191003003452/https://www.computerhistory.org/siliconengine/metal-oxide-semiconductor-mos-transistor-demonstrated/|website=web.archive.org|access-date=2024-05-13}}</ref> Hal ini mengarah pada pengembangan sensor gambar [[semikonduktor]] digital, termasuk charge-coupled device (CCD) dan kemudian [[sensor]] CMOS<ref name=":1" />
== Pranala luar ==
[[Kategori:Pengolahan citra| ]] ▼[[iarchive:Lectures_on_Image_Processing|Bahan kuliah mengenai pengolahan citra digital]]
[[Kategori:Penglihatan komputer]]
[[Kategori:Pencitraan digital]] ▼[https://www.mathworks.com/discovery/digital-image-processing.html Pengolahan citra digital menggunakan algoritma komputer]
== Daftar Pustaka ==
<references />
▲[[Kategori: Pengolahan citra| Informatika]]
▲[[Kategori: Pencitraan digitalGambar]]
[[Kategori:Warna]]
| 