3
NUR ULFAH SAM - 105091002847
input atau output dari data, media ini dapat audio suara, musik, animasi, video, teks,
grafik dan gambar Turban dkk, 2002atau Multimedia merupakan alat yang dapat
menciptakan presentasi yang dinamis atau interaktif yang mengkombinasikan teks,
grafik, animasi, audio, dan gambar video Robin dan Linda,2001.
Definisi yang lain dari Multimedia, yaitu oleh Hosfstetter 2001, Multimedia
adalah
pemanfaatan komputer
untuk membuat dan menggabungkan link dan tool
yang memungkinkan pemakai melakukan navigasi, berinteraksi, berekreasi, dan
berkomunikasi. B. Pembelajaran Multimedia
Dalam kaitannya
dengan pembelajaran,
pembelajaran dengan
multimedia mencakup tiga proses kognitif penting. Mayer, 1997: 2
Pertama, selecting
menyeleksi. Diaplikasikan
pada informasi
verbal berbasis teks dan juga informasi visual
yang menyediakan image gambar. Kedua, organizing
mengorganisasikan. Diaplikasikan
untuk membuat
model berbasis verbal dan model berbasis visual
dari menjadi sebuah penjelasan. Ketiga, integrating mengintegrasikan. Pembelajar
membangun
hubungan antara
corresponding events dalam model berbasis verbal dan model berbasis visual.
C. Citra Digital
Citra terbagi dua macam yaitu citra kontinyu dan citra diskrit. Citra kontinyu
dihasilkan dari sistem optik yang menerima sinyal analog, misalnya mata manusia dan
kamera analog. Citra diskrit dihasilkan melalui proses digitalisasi terhadap citra
kontinyu, citra diskrit disebut juga citra digital.
Agar dapat diolah dengan komputer digital,
maka suatu
citra harus
direpresentasikan secara numerik dengan nilai-nilai diskrit. Representasi citra dari
fungsi malar kontinyu menjadi nilai-nilai diskrit disebut digitalisasi. Citra yang
dihasilkan inilah yang disebut citra digital digital image. Munir, 2004: 18
D . Image
Enhancement Perbaikan
Citra Merupakan salah satu jenis operasi
pada pengolahan
citra digital
yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas
tampilan citra untuk pandangan manusia atau untuk mengkonversi suatu citra agar
memiliki format yang lebih baik sehingga citra tersebut menjadi lebih mudah diolah
dengan mesin komputer. E.
Kernel
Kernel adalah matriks yang pada umumnya berukuran kecil dengan elemen-
elemennya adalah berupa bilangan. Kernel digunakan pada proses konvolusi. Oleh
karena itu kernel disebut juga dengan convolution window jendela konvolusi.
Ukuran kernel dapat berbeda-beda, seperti 2x2, 3x3, 5x5 dan sebagainya. Kernel biasa
juga disebut dengan tapis filter, template, mask, serta sliding window. Putra, 2010:
137
a b
Gambar 1
Contoh kernel a-b Berturut- turut kernel berukuran 2x2 dan 3x3 sel
dengan warna abu-abu menyatakan pusat koordinat {0,0}
F. Konvolusi Convolution
Merupakan operator sentral pengolah citra dan telah digunakan secara luas pada
berbagai piranti lunak pengolah citra. Proses konvolusi dapat dijelaskan
sebagai berikut. Kernel sliding window diletakkan pada setiap pixel dari citra input
dan menghasilkan pixel baru. Nilai pixel baru dihitung dengan mengalikan setiap
4
NUR ULFAH SAM - 105091002847
nilai pixel tetangga dengan bobot yang berhubungan pada kernel dan kemudian
menjumlah hasil perkalian tersebut. Contoh citra input dan kernel ditunjukkan pada
Gambar 2.
U1,1 U1,2 U1,3 U1,4 U1,5 U1,6 U2,1 U2,2 U2,3 U2,4 U2,5 U2,6
U3,1 U3,2 U3,3 U3,4 U3,5 U3,6 U4,1 U4,2 U4,3 U4,4 U4,5 U4,6
U5,1 U5,2 U5,3 U5,4 U5,5 U5,6 U6,1 U6,2 U6,3 U6,4 U6,5 U6,6
a
K1,1 K1,2 K1,3 K2,1 K2,2 K2,3
b
Gambar 2 a Citra Input b Kernel 2x3
Sesuai contoh pada Gambar 2 maka nilai pixel sebagai berikut.
3 ,
2 5
, 5
2 ,
2 4
, 5
1 ,
2 3
, 5
3 ,
1 5
, 4
2 ,
1 4
, 4
1 ,
1 3
, 4
3 ,
4
xK u
xK u
xK u
xK u
xK u
xK u
O
Operator konvolusi
biasanya menggunakan tanda . Secara matematika
proses konvolusi UK dapat dinyatakan sebagai berikut.
, 1
, 1
,
1 1
l k
K l
j k
i U
j i
O
m k
n l
Dengan i = 1...M – m + 1 dan j = 1...N – n + 1. M dan N menyatakan ukuran baris
dan kolom dari citra input, sedangkan m dan n menyatakan ukuran baris dan kolom
dari kernel. Ukuran citra hasil proses konvolusi di atas adalah M – m + 1 baris
dan N – n + 1 kolom, yang berarti ukuran citra hasil proses konvolusi lebih kecil dari
ukuran citra awal. Berubahnya ukuran citra hasil ini dapat dijelaskan dengan contoh
berikut.
7 7
2 3
7 7
4 2
6 7
5 2
4 4
1 1
1 3
3 3
1 2
3 4
4 1
1 4
3 3
1 1
1 1
Dengan
menyatakan bukan nilai. Nilai 5 pada konvolusi diatas diperoleh
dari: 1 x 1 + 0 x 3 + 0 x 1 + 1 x 4 = 5
Tanda
pada hasil keluaran di atas dinyatakan sebagai bukan nilai karena
untuk melakukan proses konvolusi pada pixel tersebut, sebagian kernel berada di
luar batas ukuran citra sementara tidak ada nilai pixel di luar batas ukuran citra. Hal ini
dapat dijelaskan karena proses konvolusi di luar batas ukuran citra tetap dilakukan
dengan menambahkan sembarang nilai pixel untuk pixel di luar batas yang
umumnya digunakan atau ditambahkan nilai 0 zero padding. Dengan cara tersebut
proses konvolusi tetap dapat dilakukan. Namun
demikian, nilai
pixel hasil
konvolusi di luar batas ukuran citra tidak menunjukkan nilai pixel yang sebenarnya.
Putra, 2010: 139
G. Kernel Konvolusi Smoothing Kernel
Smoothing kernel merupakan kernel yang
digunakan untuk
menghaluskan sebuah citra, kernel ini berkaitan dengan
penapis lolos rendah low-pass filter. Tapis low-pass bertujuan untuk mempertahankan
komponen berfrekuensi rendah perubahan nilai pixel yang bertahap dan mengurangi
komponen
yang berfrekuensi
tinggi perubahan nilai pixel secara mendadak
pada citra.
1 1
1 1
1 1
1 1
1 9
1
1
3 1
3 16
3 1
3 1
8 1
a b
Gambar 3 Tapis Low-Pass
Faktor dan pada tapis di atas adalah untuk menjamin agar nilai pixel baru tidak
berada di luar batas nilai grayscale intensitas. Gambar 3 a adalah tapis
mean, pembentukan tapisnya menggunakan aturan bobot semua koefisiennya sama.
5
NUR ULFAH SAM - 105091002847
Sedangkan pada
Gambar 3
b, pembentukan tapisnya menggunakan aturan
nilai bobot pixel pusat sama hampir sama dengan jumlah semua bobot nilai pixel
tetangga. Sharpening Kernel
Penajaman sharpening pada sebuah citra bertujuan untuk mempertajam kualitas
sebuah citra. Kernel sharpening itu sendiri juga berkaitan dengan tapis high-pass filter
yang merupakan kebalikan dari tapis low- pass
yaitu untuk
mempertahankan mempertajam komponen frekuensi tinggi
dan menghilangkan
mengurangi komponen frekuensi rendah.
1 1
1 1
8 1
1 1
1 9
1
1 1
4 1
1
Gambar 4 Tapis High-Pass 3 x 3
Laplacian Kernel
Adalah operator urutan kedua atau turunan kedua dari metode perbaikan
kualitas citra, operator ini sangat baik sekali digunakan untuk menemukan bagian yang
detail dari sebuah image.
Gambar 5 Contoh Filter Laplacian
3. METODOLOGI PENELITIAN
Pada tahap
ini peneliti
akan menggunakan metodologi pengembangan
multimedia menurut Vaughan 2004 dalam Binanto, 2010: 264. Dimana pada
prosesnya terdiri dari 4 tahapan dasar dalam suatu proyek multimedia, yaitu:
1. Perencanaan dan Pembiayaan
Pada tahap ini peneliti melakukan proses identifikasi kebutuhan dan
tujuan, kemampuan multimedia yang dibutuhkan.
Selain itu,
proses perhitungan waktu dan biaya yang
dibutuhkan untuk mengerjakan seluruh elemen juga akan dilakukan pada tahap
ini.
2. Desain dan Produksi
Pada tahap desain dan produksi dari Aplikasi
Pembelajaran Materi
Pengolahan Citra
dengan Menggunakan Teknik Konvolusi ini
peneliti melakukan pembuatan desain storyboard, struktur navigasi, desain
bagan
alir flowchart
view, perancangan diagram transisi state
transition diagram dan perancangan antar muka user interface.
3. Pengujian
Pada tahap pengujian ini peneliti melakukan pengujian dengan alpha
dan beta testing. Pengujian yang pertama
dilakukan dengan alpha testing yang terdiri dari:
1. Pengujian aplikasi secara mandiri pada komputer pribadi
2. Pengujian aplikasi pada 4 PC yang berbeda dan
3. Pengujian aplikasi
dari sisi
pembelajaran teknik konvolusi Sedangkan pada beta testing aplikasi
akan diuji berdasarkan: 1. Running program dari sisi end user
mahasiswa 2. Pengujian dari sisi pembelajaran
teknik konvolusi dan 3. Kesesuaian dengan syarat interaktif
multimedia.
4. Pengiriman
Aplikasi yang telah jadi dikemas dalam
bentuk CD
interaktif pembelajaran dan akan didistribusikan
kepada pengguna akhir.
6
NUR ULFAH SAM - 105091002847
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Membuat halaman menu home
Halaman menu home yang berisi 3 menu pilihan yaitu kuliah, konvolusi
dan quiz.
Gambar 6 Pembuatan Halaman Menu
Home Pada link menu konvolusi halaman
dibuat dengan satu tampilan layar dengan 3 link akses animasi teknik
konvolusi yaitu:
animasi filter
konvolusi, simulasi pengolahan citra dan tutorial matlab dan pengolahan
citra. Dengan menggunakan bantuan actionscript animasi dibuat dengan
movie flash terpisah yang ditempatkan berada satu path dengan modul
utamanya,
sehingga pemanggilan
dengan fungsi
script lebih
memperkecil ukuran file dari flash movie tersebut.
Menu filter
konvolusi dibuat
berdasarkan teori dari teknik konvolusi pada pengolahan citra. Animasi kernel
konvolusi yang dibuat merupakan teknik visual yang menggambarkan
perbaikan kualitas suatu citra dengan mengalikan
dan menjumlahkan
matriks citra dengan kernel filter konvolusinya.
Gambar 7 ini merupakan salah satu contoh
dari filter
kernel yang
digunakan dalam teknik konvolusi. Contoh
adalah kernel
smoothing dimana contoh mask nya berukuran
3x3. Dengan menempatkan kotak kernel pada area citra yang akan
dikonvolusi ditunjukkan pada animasi digital image with kernel overlay,
selanjutnya mengalikan setiap elemen matriks
cirta dengan
kernel konvolusinya.
Contoh perhitungan
teknik konvolusinya
ditunjukkan seperti berikut ini.
1x25 + 1x36 + 1x21 + 1x22 + 1x50 + 1x90 + 1x83 + 1x82 + 1x8 = 417
Nilai 417 menunjukkan representasi warna matrik yang menyusun citra dari
hasil proses konvolusi tadi. Setelah perhitungan dilakukan nilai pixel yang
baru ditempatkan pada kolom store output
values sebagai
tempat penyimpanan
nilai sementara,
kemudian bilangan-bilangan
tadi dijumlah pada kolom sum of product
setelah itu tahap terakhir adalah mengisi nilai output values yang baru
yang menggambarkan
nilai pixel setelah dilakukan operasi konvolusi
dengan kernel yang digunakan tadi.
Gambar 7 Pembuatan Halaman Menu
Filter Konvolusi Selanjutnya adalah proses pembuatan
halaman quiz, halaman quiz ini terdiri dari 3 menu soal yaitu, menu test quiz,
latihan dan mid test quiz. Pada menu test materi soal dibuat dengan script
xml
sehingga dapat
diedit jika
diperlukan. Menu quiz ini diperlukan sebagai
bahan evaluasi
proses pembelajaran dalam aplikasi.
