1.7 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan skripsi ini penulis membuat sistematika sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN membahas Latar Belakang, Perumusan Masalah, Batasan Masalah, Tujuan penelitian, Manfaat Penelitian, Metode
Penelitian yang dilakukan serta Sistematika penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI membahas tentang landasan teori citra, segmentasi,
Algoritma Thresholding Dan Region Merging, pengenalan pola, flow chart serta Data Flow Diagram DFD.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN membahas mengenai perhitungan nilai piksel citra, flow chart sistem, data flow diagram serta perancangan
antar muka pengguna. BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM membahas tentang
implementasi dan pengujian sistem. BAB 5 PENUTUP merupakan kesimpulan dari semua pembahasan yang ada
dengan saran-saran yang ditujukan bagi para pembaca atau pengembang.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Citra
Citra adalah suatu representasi gambaran, kemiripan, atau imitasi suatu objek. Citra sebagai keluaran suatu sistem perekaman data dapat bersifat optik berupa
foto, bersifat analog berupa sinyal-sinyal video seperti gambar pada monitor televisi, atau bersifat digital. [10]
Gambar koordinat citra digital dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Koordinat Citra Digital [8]
2.1.1 Pengertian Citra Analog
Citra analog adalah citra yang bersifat kontinu, seperti gambar pada monitor televisi, foto sinar X, foto yang tercetak di kertas foto, lukisan, pemandangan
alam, hasil CT scan, gambar-gambar yang terekam pada pita kaset, dan lain sebagainya. Citra analog tidak dapat direpresentasikan dalam komputer sehingga
tidak bisa diproses di komputer secara langsung. Oleh sebab itu, agar citra ini dapat diproses di komputer, proses konversi analog ke digital harus dilakukan
terlebih dahulu. Citra analog dihasilkan dari alat-alat analog, seperti video kamera
Universitas Sumatera Utara
analog, seperti video kamera analog, kamera foto analog, WebCam, CT scan, sensor rontgen untuk foto thorax, sensor gelombang pendek pada sistem radar,
sensor ultrasound pada sistem USG, dan lain sebagainya. [10]
Hampir semua kejadian alam boleh diwakili sebagai perwakilan analog seperti bunyi, cahaya, air, elektrik, angin dan sebagainya. Jadi citra analog adalah
citra yang terdiri dari sinyal–sinyal frekuensi elektromagnetis yang belum dibedakan sehingga pada umumnya tidak dapat ditentukan ukurannya [5].
2.1.2 Pengertian Citra Digital
Secara umum, pengolahan citra digital menunjuk pada pemrosesan gambar dua dimensi menggunakan komputer. Citra digital merupakan sebuah larik yang berisi
nilai-nilai real maupun komplek yang direpresentasikan dengan deretan bit tertentu.[8]
Citra digital adalah citra yang dinyatakan secara diskrit tidak kontinu, baik untuk posisi koordinatnya maupun warnanya. Dengan demikian, citra digital
dapat digambarkan sebagai suatu matriks, dimana indeks baris dan indeks kolom dari matriks menyatakan posisi suatu titik di dalam citra dan harga dari elemen
matriks menyatakan warna citra pada titik tersebut. Dalam citra digital yang dinyatakan sebagai susunan matriks seperti ini, elemen–elemen matriks tadi
disebut juga dengan istilah piksel yang berasal dari kata picture element pixel [2].
Citra digital adalah citra yang terdiri dari sinyal–sinyal frekuensi elektromagnetis yang sudah disampling sehingga dapat ditentukan ukuran titik
gambar yang pada umumnya disebut piksel. Untuk menyatakan citra secara matematis, dapat didefinisikan fungsi fx,y di mana x dan y menyatakan suatu
posisi dalam koordinat dua dimensi dan harga f pada titik x,y adalah harga yang menunjukkan warna citra pada titik tersebut. [10]
Universitas Sumatera Utara
2.2 Resolusi Citra
Resolusi citra merupakan tingkat detail suatu citra. Semakin tinggi resolusi citra maka akan semakin tinggi pula tingkat detail dari citra tersebut. Satuan dalam
pengukuran resolusi citra dapat berupa ukuran fisik jumlah garis per mmjumlah garis per inchi ataupun dapat juga berupa ukuran citra menyeluruh jumlah garis
per tinggi citra. [8]
2.3 Jenis Citra
Nilai suatu piksel memiliki nilai dalam rentang tertentu, dari nilai minimum sampai nilai maksimum. Jangkauan yang digunakan berbeda-beda tergantung
jenis warnanya. Namun secara umum jangkauannya adalah 0-255. Citra dengan penggambaran seperti ini digolongkan ke dalam citra integer. [8]
2.3.1 Citra Biner
Citra biner adalah citra digital yang hanya memiliki dua kemungkinan nilai piksel yaitu hitam dan putih. Citra biner juga disebut sebagai citra black and white atau
citra monokrom. Hanya dibutuhkan 1 bit untuk mewakili nilai setiap piksel dari citra biner. [8]
Citra biner sering kali muncul sebagai hasil dari proses pengolahan seperti segmentasi, pengembangan, ataupun morfologi.
Gambar 2.2 Citra Biner [1]
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Citra Grayscale
Citra grayscale merupakan citra digital yang hanya memiliki satu nilai kanal pada setiap pikselnya, dengan kata lain nilai RED = GREEN = BLUE. Nilai tersebut
digunakan untuk menunjukkan nilai intensitas. Warna yang dimiliki adalah warna dari hita, keabuan dan putih. Tingkat keabuan disini merupakan warna abu dengan
berbagai tingkatan dari hitam hingga mendekati putih. Citra grayscale memiliki kedalaman warna 8 bit 256 kombinasi warna keabuan.[8]
Gambar 2.3 Citra Grayscale [6]
2.3.3 Citra Warna 16 Bit
Citra warna 16 bit biasanya disebut citra highcolor dengan setiap pixelnya diwakili dengan 2 byte memory 16 bit.
Warna 16 bit memiliki 65.356 warna. Dalam formasi bitnya, nilai merah dan biru mengambil tempat di 5 bit di kanan dan kiri. Komponen hijau memiliki 5
bit ditambah 1 bit ekstra. Pemilihan komponen hijau dengan deret 6 bit dikarenakan penglihatan manusia lebih sensitive terhadap warna hijau. [8]
Gambar 2.4 Deret Warna 16 Bit [8]
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Kedalaman Warna 16 bit High Color [9]
2.3.4 Citra Warna 24 Bit
Setiap pixel dari citra warna 24 bit diwakili dengan 24 bit sehingga total 16.777.216 variasi warna. Variasi ini sudah lebih dari cukup untuk
memvisualisasikan seluruh warna yang dapat dilihat penglihatan manusia. Penglihatan manusia dipercaya hanya dapat membedakan hingga 10 juta warna
saja.
Setiap poin informasi pixel RGB disimpan ke dalam 1 byte data. 8 bit pertama menyimpan nilai biru, kemudian diikuti dengan nilai hijau pada 8 bit
kedua dan pada 8 bit terakhir merupakan warna merah. [8]
Gambar 2.6 Citra Warna 24 Bit [6]
Universitas Sumatera Utara
2.4 Format File Citra
Format file citra standar yang digunakan saat ini terdiri dari beberapa jenis. Format-format ini digunakan dalam menyimpan citra dalam sebuah file. Setiap
format memiliki karakteristik masing-masing. [8]
Setiap program pengolahan citra biasanya memiliki format citra tersendiri. Format dan metode dari suatu citra yang baik juga sangat bergantung pada jenis
citranya. Setiap format file citra memiliki kelebihan dan kekurangan masing – masing dalam hal citra yang disimpan. Citra tertentu dapat disimpan dengan baik
dalam arti ukuran file lebih kecil dan kualitas gambar tidak berubah pada format file citra tertentu, apabila disimpan pada format lain kadang kala dapat
menyebabkan ukuran file menjadi lebih besar dari aslinya dan kualitas citra dapat menurun oleh karena itu, untuk menyimpan suatu citra harus diperhatikan citra
dan format file citra apa yang sesuai.
2.4.1 Format Bitmap .bmp
Format .bmp adalah format penyimpanan standar tanpa kompresi yang umum dapat digunakan untuk menyimpan citra biner hingga citra warna. Format ini
terdiri dari beberapa jenis yang setiap jenisnya ditentukan dengan jumlah bit yang digunakan untuk menyimpan sebuah nilai piksel. [8]
Pada format bitmap, citra disimpan sebagai suatu matriks di mana masing – masing elemennya digunakan untuk menyimpan informasi warna untuk setiap
pixel. Jumlah warna yang dapat disimpan ditentukan dengan satuan bit-per-pixel. Semakin besar ukuran bit-per-pixel dari suatu bitmap, semakin banyak pula
jumlah warna yang dapat disimpan. Format bitmap ini cocok digunakan untuk menyimpan citra digital yang memiliki banyak variasi dalam bentuknya maupun
warnanya, seperti foto dan lukisan [8].
Universitas Sumatera Utara
Karakteristik lain dari bitmap yang juga penting adalah jumlah warna yang dapat disimpan dalam bitmap tersebut. Ini ditentukan oleh banyaknya bit yang
digunakan untuk menyimpan setiap titik dari bitmap yang menggunakan satuan bpp bit per pixel. Dalam Windows dikenal bitmap dengan 1, 4, 8, 16, dan 24 bit
per piksel. Jumlah warna maksimum yang dapat disimpan dalam suatu bitmap adalah sebanyak 2
n ,
dimana n adalah banyaknya bit yang digunakan untuk menyimpan satu titik dari bitmap [10].
Berikut ini tabel yang menunjukkan hubungan antara banyaknya bit per piksel dengan jumlah warna maksimum yang dapat disimpan dalam bitmap, dapat
dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Hubungan Antara Bit Per Piksel dengan Jumlah Warna Pada Bitmap
No Jumlah bit per piksel n
Jumlah warna 1
1 2
2 4
16 3
8 256
4 16
65536 5
24 16777216
2.4.2 Format JPG .jpg
Format .jpg adalah format yang sangat umum digunakan saat ini khususnya untuk transmisi citra. [8]
JPG merupakan singkatan dari Joint Photographic Group, merupakan suatu komite yang menyusun standar citra pada akhir tahun 80-an dan awal tahun
90-an. Perbedaan utama antara format JPG dengan format citra yang lainnya adalah bahwa file JPG menggunakan metode lossy untuk proses pemampatannya.
Pemampatan secara lossy akan membuang sebagian data citra untuk memberikan
Universitas Sumatera Utara
hasil kompresi yang baik. Hasil file JPG yang didekompres tidak begitu sesuai dengan citra aslinya, tetapi perbedaan ini sangat sulit dideteksi oleh mata manusia
[4].
Format file ini mampu mengkompres objek dengan tingkat kualitas sesuai dengan pilihan yang disediakan. Format file sering dimanfaatkan untuk
menyimpan gambar yang akan digunakan untuk keperluan halaman web, multimedia, dan publikasi elektronik lainnya. Format file ini mampu menyimpan
gambar dengan mode warna RGB, CMYK, dan Grayscale. Format ini berukuran relatif lebih kecil dibandingkan dengan format file lainnya.
2.4.3 Tegged Image Format .tif
Format .tif merupakan format penyimpanan citra yang dapat digunakan untuk menyimpan citra bitmap hingga citra dengan warna palet terkompresi. Format ini
dapat digunakan untuk menyimpan citra yang tidak terkompresi dan juga citra terkompresi. [8]
2.4.3 Portable Network Graphics .png
Format .png adalah format penyimpanan citra terkompresi. Format ini dapat digunakan pada citra grayscale, citra dengan palet warna, dan juga citra fullcolor.
[8]
2.4.5 Graphics Interchange Format .gif
Format ini dapat digunakan pada citra warna dengan palet 8 bit. Penggunaan umumnya pada aplikasi web. Kualitas yang rendah menyebabkan format ini tidak
terlalu populer dikalangan peneliti pengolahan citra digital. [8]
Universitas Sumatera Utara
2.5 Mode Warna
Dua mode warna yang banyak digunakan dalam dunia komputer adalah mode warna RGB yang diterapkan pada tabung display seperti pada monitor dan
televisivideo dan CMYK yang digunakan pada kebanyakan mesin pencetak dokumen printer. Untuk menampilkan sebuah citra pada layar monitor
diperlukan lebih dari sekedar informasi tentang letak dari piksel-piksel pembentuk citra. Untuk memperoleh gambar yang tepat dibutuhkan juga informasi tentang
warna yang dipakai untuk menggambarkan sebuah citra digital.
2.5.1 Mode Warna RGB Red, Green, Blue
RGB adalah suatu model warna yang terdiri atas 3 buah warna: merah Red, hijau Green, dan biru Blue, yang ditambahkan dengan berbagai cara untuk
menghasilkan bermacam-macam warna. Kegunaan utama model warna RGB adalah untuk menampilkan citra gambar dalam perangkat elektronik, seperti
televisi dan komputer, walaupun juga telah digunakan dalam fotografi biasa. Sebelum era elektronik, model warna RGB telah memiliki landasan yang kuat
berdasarkan pemahaman manusia terhadap teori trikromatik. Model warna ini merupakan model warna yang paling sering dipakai.
Contoh alat yang memakai mode warna ini yaitu TV, kamera, komputer, dan kamera digital. Kelebihan model warna ini adalah gambar mudah disalin
dipindah ke alat lain tanpa harus di-convert ke mode warna lain, karena cukup banyak peralatan yang memakai mode warna ini. Kelemahannya adalah tidak bisa
dicetak sempurna dengan printer, karena printer menggunakan mode warna CMYK, sehingga harus diubah terlebih dahulu. RGB merupakan model warna
aditif, yaitu ketiga berkas cahaya yang ditambahkan bersama-sama, dengan menambahkan panjang gelombang, untuk membuat spektrum warna akhir.
Mode warna RGB menghasilkan warna menggunakan kombinasi dari tiga warna primer merah, hijau, biru. RGB adalah model warna penambahan, yang
berarti bahwa warna primer dikombinasikan pada jumlah tertentu untuk
Universitas Sumatera Utara
menghasilkan warna yang diinginkan. RGB dimulai dengan warna hitam dan menambahkan merah, hijau, biru terang untuk membuat putih. Kuning diproduksi
dengan mencampurkan merah, hijau, warna cyan dengan mencampurkan hijau dan biru, warna magenta dari kombinasi merah dan biru. Monitor komputer dan
televisi memakai RGB. [10]
Gambar 2.7 Warna RGB [10]
2.5.2 Mode Warna CMYK Cyan, Magenta, Yellow, Black
CMYK Cyan Magenta Yellow Black adalah model warna yang biasanya digunakan di percetakan Printer, Sablon, dll. Tinta process cyan, process
magenta, process yellow, process black dicampurkan dengan komposisi tertentu dan tepat serta akurat sehingga menghasilkan warna cetak yang tepat seperti yang
diinginkan pada background putih dengan media kertas maupun lainnya. Bahkan bila suatu saat diperlukan, warna ini dengan mudah bisa dibentuk kembali.
Model ini, baik sebagian ataupun keseluruhan, biasanya ditimpakan dalam gambar dengan warna latar putih warna ini dipilih, dikarenakan dia dapat
menyerap panjang struktur cahaya tertentu. Model seperti ini sering dikenal dengan nama subtractive, karena warna-warnanya mengurangi warna terang dari
warna putih.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Warna CMYK [10]
2.5.3 Mode Warna HSI Hue, Saturation, Intensity
Model warna HSI Hue, Saturation, Intensity merupakan model warna yang paling sesuai dengan manusia. Pada model ini warna dibagi menjadi 3 yaitu corak
hue kejenuhan saturasi dan kecerahan Intensitas. Corak hue dapat diaplikasikan untuk membedakan objek dengan latar belakang. Kecerahan
intensitas merupakan nilai abu-abu dari piksel, yaitu rata-rata dari RGB.
Gambar 2.9 Warna Hue [9]
2.6 Kedalaman Bit
Kedalaman bit menyatakan jumlah bit yang dipelukan untuk mrepresentasikan tiap piksel citra pada sebuah frame. Kedalaman bit biasanya dinyatakan dalam
satuan bitpiksel. Semakin banyak jumlah bit yang digunakan untuk merepresentasikan sebuah citra, maka semakin baik kualitas citra tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 Hubungan Antara Kedalaman Warna Dan Resolusi Warna Kedalaman Warna
Resolusi Warna 1 bit
2 warna 2 bit
4 warna 4 bit
16 warna 8 bit
256 warna 16 bit
65.536 warna 24 bit
16.777.216 warna 32 bit
4.294.967.296 warna
2.7 Pengenalan Pola
Perkembangan teknologi baru akan didominasi oleh sistem dan mesin-mesin dengan kecerdasan buatan. Teknik pengenalan pola merupakan salah satu
komponen penting dari mesin atau sistem cerdas tersebut yang digunakan baik untuk mengolah data maupun dalam pengambilan keputusan. [8]
Pengenalan pola pattern recognition adalah suatu ilmu untuk mengklasifikasikan atau menggambarkan sesuatu berdasarkan pengukuran
kuantitatif fitur atau sifat utama dari suatu objek. [8]
Pola sendiri adalah suatu entitas yang terdefinisi dan dapat diidentifikasikan serta diberi nama. Sidik jari adalah suatu contoh pola. Pola bisa
merupakan kumpulan hasil pengukuran atau pemantauan dan bisa dinyatakan dalam notasi vektor atau matriks. [8]
2.8 Segmentasi Citra