8
BAB 2 LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas landasan atas teori-teori yang bersifat ilmiah untuk mendukung penulisan tugas akhir ini, beserta dengan penelitian sebelumnya. Teori-
teori yang dibahas dalam bab ini mengenai pengertian citra, algoritma corner detection, Harris Corner Detection, backpropagation dan beberapa subpokok
pembahasan lain.
2.1 Pengertian Citra
Citra merupakan sebuah representasi yang mirip dengan sebuah objek dan terdiri dari sebuah array dua dimensi Phillips, 2000. dapat dibentuk oleh variasi yang menerus
dalam shading, warna, bentuk dan tekstur, yang dapat didefinisikan secara geometris dan kompleks Simarmata, 2006. Citra sebagai output sistem perekam data dapat
bersifat optik berupa foto, bersifat analog yang berupa sinyal video seperti layar televisi, dan juga bersifat digital yang dapat langsung disimpan pada suatu media
penyimpanan atau pita magnetik Sutoyo et al. 2009. 2.1.1 Citra Analog
Citra analog adalah citra yang masih dalam bentuk sinyal analog yang bersifat berkesinambungan, seperti citra pada tampilan televisi ataupun monitor yang dapat
dilihat pada Gambar 2.1. Gambar-gambar yang terekam pada pita kaset juga termasuk ke dalam citra analog, juga foto yang tercetak pada kertas atupun poster dan lain
sebagainya Gambar 2.2. Citra analog tidak dapat dipresentasikan dalam komputer sehingga tidak bisa diproses oleh komputer secara langsung. Oleh karena itu, agar
citra dapat diproses di komputer maka dilakukan proses konversi dari analog ke digital secara langsung.
Universitas Sumatera Utara
9
Gambar 2.1 Contoh Citra Analog pada Televisi
Gambar 2.2 Contoh Citra Analog hasil Scanner
2.1.2 Citra Digital Citra yang akan digunakan pada penelitian ini menggunakan format citra digital.
Proses digitalisasi pada citra juga merupakan proses pengubahan bentuk citra analog menjadi citra digital, sehingga dapat diolah menggunakan komputer. Pada Gambar 2.3
merupakan gambar elemen sistem pemrosesan citra digital.
Gambar 2.3 Elemen Pemrosesan Citra Digital
Media Penyimpanan
Komputer Piranti Tampilan
Digitizer Citra
Analog
Universitas Sumatera Utara
10 Operasi dari sistem pemrosesan citra tersebut dibagi menjadi empat kategori
prinsip: digitalisasi, pemrosesan, penayangan dan penyimpanan. Digitizer digital image acquistition system digunakan untuk menangkap citra digital yang melakukan
penjelajahan citra dan mengonversi ke representasi numerik sebagai input bagi komputer digital. Digitizer terdiri dari tiga komponen dasar, iatu sensor citra yang
bekerja sebagai pengukur intensitas cahaya, perangkat penjelajah yang berfungsi merekam hasil pengukuran intensitas pada seluruh bagian citra dan pengubah analog-
ke-digital yang berfungsi melakukan pengubahan dak kuantitasi. Hasil dari digitizer adalah matriks yang elemen-elemennya menyatakan nilai
intensitas cahaya pada suatu titik. Contoh digitizer adalah kamera digital dan scanner. Komputer lalu digunakan untuk sistem permorsesan citra dan bervariasi dari komputer
mikro sampai kamputer besar yang mampu melakukan bermacam fungsi digital dengan resolusi tinggi. Hasil pengolahan ini kemudian direpresentasikan kepada
piranti tampilan yang dapat dilihat oleh manusia, sedangkan media penyimpanan berfungsi untuk menyimpan hasil konversi citra menjadi citra digital sehingga dapat
disimpan secara permanen sehingga dapat diproses lagi. Citra digital tersusun dalam bentuk kisi yang berisi nilai yang dipresentasikan
dengan deretan bit. Sebuah citra dapat didefinisikan sebagai fungsi fx,y, yang menyatakan derajat keabuan gray level pada koordinat x dan y. Koordinat x
dinyatakan sebagai kolom dan y dinyatakan sebagai baris. Perpotongan antara baris dan kolom disebut dengan piksel picture element, yaitu elemen terkecil dalam
sebuah citra. Gambar 2.4 menunjukan posisi koordinat citra digital.
Gambar 2.4 Posisi Koordinat Citra Digital
Universitas Sumatera Utara
11 Citra digital berbentuk empat persegi panjang dan ukurannya dinyatakan
sebagai tinggi x lebar baris x kolom. Citra digital dengan tinggi N, lebar M dan memiliki derajat keabuan grey level L dapat disusun dengan fungsi sebagai berikut:
, =
≤ ≤ ≤ ≤
≤ ≤ 2.1
Nilai yang terdapat pada koordinat x.y adalah besar dari piksel di titik itu yang dinyatakan dengan fx,y. Oleh karena itu, sebuah citra digital dapat dilihat pada
Gambar 2.5 berikut:
Gambar 2.5 Fungsi Matriks pada Citra
Dicontohkan sebuah citra memiliki ukuran sebesar 100 x 100 piksel dengan nilai yang beragam pada setiap pikselnya. Maka matriks yang terdiri dari 100 baris
dan 100 kolom dapat dipresentasikan pada Gambar 2.6.
⎣ ⎢
⎢ ⎢
⎢ ⎡
255 143
24 89
100 1
… … 243 … …
12 … …
89
⋮ ⋮
⋮ ⋮
⋮ ⋮
105 102
103
⋮ ⋮
⋮ ⋮
⋮ ⋮
… … 100
⎦ ⎥
⎥ ⎥
⎥ ⎤
Gambar 2.6 Presentasi Matriks pada Citra
Piksel pertama pada koordinat 0,0 memiliki nilai sebesar 0, yang berarti berwarna hitam. Sedangkan piksel yang berada pada koordinat 0,1 memiliki nilai
255, yang berarti berwarna putih, dan koordinat 0,3 memiliki nilai 143 yang artinya warna piksel berada diantara hitam dan putih, begitulah membaca piksel seterusnya.
Untuk mendapatkan citra digital dibutuhkan sebuah alat yang dapat mengubah sinyal analog menjadi digital, seperti scanner, foto digital, dan kamera digital. Dalam
tugas akhir ini, penulis akan menggunakan citra digital berformat JPG.
Universitas Sumatera Utara
12 Nilai piksel pada sebuah citra memiliki nilai rentang tertentu yang terdiri dari
rentang minimum dan maksimum. Jangkauannya juga berbeda berdasarkan jenis warnanya. Berikut adalah jenis-jenis citra berdasarkan nilai pikselnya Putra, 2010;
Gonzales et al. 2009; Burger Burge, 2008; Jähne, 2005; Phillips, 2000: 1.
Citra biner binary image atau juga dapat disebut citra monokrom adalah citra digital yang hanya terdiri dari dua warna, yaitu hitam dan putih pada tiap piksel.
Warna hitam diwakili dengan 0 dan warna putih diwakili dengan 1. Contoh citra biner dapat dilihat pada Gambar 2.7 di bawah ini.
Gambar 2.7 Contoh Binary Image
2. Citra grayscale grayscale image merupakan citra yang memiliki warna hitam,
keabuan dan putih dalam setiap pikselnya. Citra ini memiliki kedalaman piksel 8 bit, dengan rentang sebanyak 256 warna 2
8
= 256. Contoh citra grayscale dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8 Contoh Grayscale Image
Universitas Sumatera Utara
13 3.
Citra warna true color merupakan citra yang menggunakan kombinasi dari tiga warna, yaitu: Red, Green dan Blue, sehingga disebut sebagai citra RGB. Setiap
komponen warna yang terdapat pada piksel dapat mencapai 8 bit 2
8
= 256 warna dengan format warna dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Format Warna RGB
Hal ini menyebabkan setiap piksel pada citra RGB membutuhkan media penyimpanan 3 byte. Jumlah kemungkinan kombinasi warna pada citra RGB
adalah 2
24
atau lebih dari 16 juta warna. Contoh citra warna dapat dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Contoh True Color
Universitas Sumatera Utara
14
2.2 Corner Detection
Kategori