APLIKASI PENENTUAN WARNA TANAH MELALUI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL.
APLIKASI PENENTUAN WARNA TANAH
MELALUI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
R. Bg. Bungah Rachmad Y.
NPM. 0734010161
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur atas kehadiran Allah S.W.T
karena atas rahmat dan karunia-Nyalah akhirnya laporan tugas akhir ini dapat
penulis selesaikan. Tak lupa pula shalawat dan salam penulis panjatkan kepada
Nabi akhir zaman Muhammad S.A.W, karena berkat perjuangannyalah karunia
Iman dan Islam senantiasa menjadi inspirasi bagi penulis.
Adapun maksud penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai
gambaran terhadap apa yang penulis kerjakan pada Tugas Akhir. Selain itu juga
laporan ini sebagai syarat untuk pelaksanaan mata kuliah Tugas Akhir dalam
menyelesaikan program studi strata satu (S-1) di Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Penulis menyadari sepenuhnya masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyelesaian penulisan laporan Tugas Akhir ini. Namun penulis berusaha
menyelesaikan laporan ini dengan sebaik mungkin.
Segala kritik saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dari
semua pihak, guna perbaikan dan pengembangan di masa yang akan datang.
Akhirnya besar harapan penulis agar laporan ini dapat diterima dan berguna bagi
semua pihak.
Surabaya, Juni 2013
Penulis
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK …………………………………………………………………..
i
KATA PENGANTAR ………………………………………………………
ii
DAFTAR ISI ………………………………………………………………… iii
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………… vii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….. ix
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang ..…………………………………………..…...….….
1
1.2. Perumusan Masalah …………...……………………………………...
2
1.3. Batasan Masalah …………...…………………………………………
2
1.4. Tujuan Penelitian …………...………………………………………… 2
1.5. Manfaat …………...…………………………………………..……… 3
1.6. Metode Penelitian ………..………..………..………..………..……… 3
1.7. Sistematika Penulisan ………..………..………..………..………..….. 5
BAB II LANDASAN TEORI
6
2.1. Pengertian Tanah ……......………....…………………………....…...
10
2.2. Jenis-Jenis Warna Tanah......................................................................
9
2.3. Disiplin Ilmu Pengolahan Citra ……………………………………...
12
2.4. Teori Dasar Pengolahan Citra................................... ………...……...
12
2.5. Citra ………...............……………………………………….…….....
13
2.5.1. Citra Biner................. ………...…………………………….......
14
2.5.2. Citra Warna............................................. ………...……………
15
2.5.3. Operasi Pengolahan Citra……....……………………………….
15
2.5.4. Langkah Penting Dalam Pengolahan Citra…................................ 16
2.5.5. Komponen Citra Digital........…………………………………..
18
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.5.6. Peningkatan Kualitas Citra….........…………………………….
19
2.5.6.1. Transformasi Intensitas Citra ………...…………...….
20
2.5.6.2. Penghalusan Kualitas Citra ..........................................
22
2.5.7. Transformasi Geometri…...…....……………………………….
24
2.6. Image Matching ………...……....………………………………...….
25
2.6.1. Euclidean Distance............................................ ………...……..
25
2.7. Piksel ……...…...……………………………………………...……...
26
2.8. Pengertian Borland Delphi........................ ………...………………...
27
2.8.1. Komponen T Image Dalam Delphi............... ………...………...
30
2.9. Penghalusan Gaussian......... ………...………………………………..
31
BAB III METODE PENELITIAN
33
3.1. Analisa Sistem ………………………………………………………... 33
3.2. Akuisisi Citra ..………………………………........………………….
34
3.3.Desain......................... ………………………………………………
34
3.4.Desain Flowchart.............. …………………………………………..
35
3.4.1. Mengubah Format Citra *jpg ke *bmp….….…………………..
37
3.4.2. Mengatur Kontras Citra .................................………………...
38
3.4.3. Memotong Citra ……………………………..................……..
39
3.4.4. Penghalusan Citra.......................... .… ………………………
40
3.5.Desain Form....... ……………………………………………………
41
3.5.1. Form Splash.................... ………………..…………………….
41
3.5.2. Form Utama ..........................................………………………..
42
3.6.Desain Tabel........................................................……………………..
43
BAB IV HASIL PEMBAHASAN
44
4.1. Perangkat Keras ................................………………………….……
44
4.2. Perangkat Lunak......................... …………………………………….
44
4.3. Implementasi Antar Muka (Interface) …..…………………………… 45
4.3.1. Form Kontras.............……………..……………………………
45
4.3.2. Form Cropping ..…………..….………………………………… 46
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.3.3. Kode Program Penghalusan Citra (Smoothing).……………….
47
4.3.4. Kode Program menentukan warna tanah …..………………….
48
4.3.5. Form Database ................................……………………………
49
4.3.6. Form About.... .………………………………………………… 49
4.4. Hasil Dan pembahasan ………...…………………………………… 50
4.4.1. Form Utama .................……………………………………….
50
4.4.2. Mengubah Tipe File…......... …………………………………. 50
4.4.3. Mengatur Kontras Citra.......... ..………………………………… 51
4.4.4. Memotong Gambar............ …………………………………… 52
4.4.5. Proses Penentuan Warna................................................................ 53
4.5. Hasil Uji Coba Akurasi Metode ……………………………….………. 54
BAB V PENUTUP
62
5.1. Kesimpulan ……..……………………………………………………
62
5.2. Saran …………………………………………………………………
62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: APLIKASI PENENTUAN WARNA TANAH MELALUI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Pembimbing I : Ir. Purnomo Edi Sasongko, MP
Pembimbing II : Fetty Tri Anggraeny S.Kom, M.Kom
Penyusun
: Rd. Bg. Bungah Rachmad .Y
ABSTRAK
Tanah bertalian erat dengan lingkungan yang dapat dicermati dari kuatnya
keterlibatan tanah dalam pengaliran energi dan pandauran bahan yang
berlangsung di permukaan daratan bumi. Tanah dapat terlibat secara sendirian
selaku ekosistem atau sistem energi dan dapat terlibat secara bekerja sama dengan
subsistem lahan lain yang berasosiasi dengan tanah, terutama biosfer.
Sistem ini dapat menjelaskan tentang warna tanah yang mudah dimengerti
bagi pengguna aplikasi secara efektif, tanpa harus bertanya langsung ataupun
mendatangkan pakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penghitungan ED
(Euclidean Distance) dapat digunakan untuk mengukur kemiripan (matching)
sebuah obyek dengan obyek yang lain. Begitupun pengolahan citra digital yang
mempermudahkan pengguna aplikasi tanpa harus membawa sampel dan cukup
dengan hanya mencitrakannya saja.
Keyword : pengertian tentang tanah, ED (Euclidean Distance), Pengolahan citra
digital
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi di bidang pertanian mulai berkembang pada saat
ini. Namun masih terdapat hal-hal yang dilakukan secara konvensional. Dari hasil
pengecekan tanah di salah satu media pertanian, yaitu setelah sampel tanah
diambil dari media dan kemudian di lakukan pengamatan ternyata masih ada hasil
yang kurang tentang kejelasan warna tersebut.
Dari proses waktu yang dibutuhkan, peneliti mendapat gagasan untuk
mempercepat proses tersebut menggunakan metode pengolahan citra sehingga
sampel tanah yang telah di ambil gambarnya (Capture) dilakukan pencitraan
menggunakan kamera digital dan diproses menggunakan komputer dan hasilnya
dapat diketahui dengan cepat dan hasilnya berupa gambar yang juga dapat dicetak
sehingga dari proses tersebut dapat mempersingkat waktu dan tidak terlalu lama
menunggu hasilnya.
Komputerisasi digitalisasi memiliki keuntungan, yaitu apabila seseorang
hendak meminta kembali rekam hasil, pengguna tidak perlu melakukan penelitian
lagi karena file gambar sudah disimpan dalam komputer. Sehingga banyak
kemudahan yang didapat. Untuk mendeteksi kemiripan warna tanah asli dengan
capture tanah dilakukan image matching dengan perhitungan Euclidean Distance
sebagai metode penghitungannya. Pengujian golongan warna
tanah dengan
mengambil sampel capture tanah secara acak.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Kemudian setelah pemrosesan image matching pada pola gambar hasil
foto tersebut, maka dilakukan tahap smoothing citra. Proses smoothing dilakukan
agar mendapatkan citra yang lebih halus, sehingga terlihat jelas.
1.2. Perumusan Masalah
Dari latar belakang tersebut, muncul beberapa perumusan masalah yang
dijabarkan sebagai berikut :
a. Bagaimana cara menentukan jenis warna tanah dengan penghitungan
menggunakan rumus Euclidean Distance (ED) serta tampilan digital agar
mudah dalam mengoprasikan.
b. Bagaimana proses penentuan warna tanah menggunakan pengolahan
citra secara digital dengan menghitung nilai range RGB (Red,Green,Blue).
1.3. Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan yang muncul dari permasalahan yang timbul
diantaranya :
a. Pencitraan sampel tanah menggunakan kamera digital/handphone
dengan Auto focus.
b. Aplikasi yang digunakan dalam membangun aplikasi penentuan warna
tanah dengan menggunakan Borland Delphi 7.
c. Citra yang diolah berupa gambar dengan format bitmap (*.bmp).
1.4.
Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu aplikasi penentuan
warna tanah melalui pengolahan citra digital yang secara efisien dan mudah di
operasikan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.5.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai langkah awal
untuk membangun aplikasi penentuan warna tanah yaitu :
a. Dapat dijadikan bahan untuk penelitian lebih lanjut di bidang yang
berkaitan.
b. Dapat diperoleh pemahaman yang lebih baik terhadap sistem pengolahan
citra digital.
c. Membantu pengguna aplikasi untuk menentukan warna tanah secara
komputerisasi.
1.6.
Tinjauan Umum & Metode Penelitian
Data merupakan sumber atau bahan mentah yang sangat berharga bagi
proses menghasilkan informasi. Oleh sebab itu dalam pengambilan data perlu
dilakukan penanganan secara cermat dan hati-hati, sehingga data yang diperoleh
dapat bermanfaat dan berkualitas.
Metode analisa pada pembuatan Tugas Akhir ini terbagi menjadi beberapa
tahapan sebagai berikut :
1) Survei Lapangan
Mencari data dengan melakukan pendataan semua jenis warna tanah pada
dunia pertanian geografis Indonesia.
2) Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi-referensi, dokumendokumen, buku-buku, sumber dari Internet dari sumber-sumber lainnya
yang
diperlukan
untuk
merancang
dan
menginplementasikan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
pemrograman Pengolahan Citra digital dengan menggunakan Borland
Delphi 7.
3) Analisa dan Perancangan Aplikasi
Dari hasil survei lapangan dan studi literatur akan dibuat skripsi umum
tentang Aplikasi Pegolahan Citra Digital yang akan dibuat serta dilakukan
analisa kebutuhan sistem, sehingga akan dihasilkan sistem yang akan
digunakan sesuai dengan yang diharapkan yang sebelumnya telah
dirancang. Alur proses pengolahan citra digital yang dikerjakan dapat
digambarkan sebagai berikut
4) Pembuatan Aplikasi
Prinsip kerja sistem ini adalah meggunakan kamera digital auto fokus dan
kemudian pengguna melakukan prepocessing yaitu mengubah file,
mengubah kontras dan media gambar.
5) Uji Coba dan Evaluasi Sistem
Hasil dari realisasi perencanaan Pengolahan Citra Digital kemudian
dievaluasi.
Menjelaskan
langkah-langkah
yang
dilakukan
saat
mengeksekusi program. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah
program yang telah dibuat menghasilkan hasil yang sesuai yang
diinginkan atau belum. Dari pengujian ini diharapkan dapat berjalan secara
keseluruhan.
6) Penyusunan Buku Tugas Akhir
Pada tahap ini merupakan tahap terakhir dalam penyusunan Tugas Akhir.
Buku ini disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan Tugas
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Akhir, dan dari hasil laporan dari buku ini akan memudahkan pembaca
untuk mengetahui alur dari sistem informasi ini bekerja atau sebagai
panduan untuk pembaca.
1.7.
Sistematika Penullisan
Dalam membuat laporan ini terdapat penjelasan mengenai isi dan bagian
dari laporan tersebut. Dimana di setiap bagian laporan yang akan menerangkan isi
laporan. Sehingga terbentuklah suatu bagian isi dari laporan yang disebut bab.
Sedangkan bab adalah bagian dari laporan, dalam laporan ini dibuat secara
berurutan untuk memaparkan hasil suatu laporan yang telah dibuat.
Penelitian ini ditulis dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan latar belakang, masalah penelitian, perumusan
masalah, batasan masalah serta tujuan dan manfaat diadakannya penelitian.
Dalam bab ini dijelaskan metode penelitian serta sistematika penulisan
yang digunakan dalam penelitian ini.
BAB II. LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang konsep dari teori pembelajaran yang menjadi dasar
pembuatan Tugas Akhir diantaranya. Sistem, penentuan warna tanah,
pencitraan, operasi pencitraan, komponen citra digital.
BAB III. PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang analisa dari sistem yang akan dibuat dan
perancangan Pengolahan Citra Digital yang meliputi diantaranya skripsi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
umum sistem, kebutuhan sistem, perancangan proses latar dan
perancangan antar muka (Interface).
BAB IV. IMPLEMENTASI PROGRAM
Bab ini berisi tentang hasil implementasi dari perancangan Pengolahan
Citra Digital sebelumnya yang meliputi implementasi basis data,
implementasi design database, implementasi pembuatan program dan
implementasi form-form antarmuka aplikasi (interface).
BAB V. UJ I COBA PROGRAM
Bab ini berisi tentang penjelasan lingkungan uji coba Pengolahan Citra
Digital, skenario uji coba, pengujian error handling yang dilakukan untuk
kelayakan sistem ini.
BAB VI. PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan
Pengolahan Citra Digital lebih lanjut dalam upaya memperbaiki
kelemahan pada Pencitraan guna untuk mendapatkan hasil sistem sesuai
dengan yang diinginkan dan kesempurnaan.
DAFTAR PUSTAKA
Pada bagian daftar pustaka ini menjelaskan daftar yang mencantumkan
judul buku, nama pengarang, penerbit dsb yang ditempatkan pada bagian
akhir suatu karangan atau buku dan disusun berdasarkan abjad.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Pada bagian ini peneliti akan melampirkan data-data yang harus di
lampirkan seperti contoh lampiran listing code, daftar tabel, dsb
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Tanah
Tanah bertalian erat dengan lingkungan yang dapat dicermati dari kuatnya
keterlibatan tanah dalam pengaliran energi dan pandauran bahan yang
berlangsung di permukaan daratan bumi. Tanah dapat terlibat secara sendirian
selaku ekosistem atau sistem energi dan dapat terlibat secara bekerja sama dengan
subsistem lahan lain yang berasosiasi dengan tanah, terutama biosfer.
Tanah adalah hasil pengalihragaman bahan mineral dan organik yang
berlangsung di muka daratan bumi di bawah pengaruh faktor-faktor lingkungan
yang bekerja selama waktu sangat panjang, dan berwujud sebagai suatu tubuh
dengan organisasi dan morfologi tertakrifkan (disadur dari Schroeder,1984). Pada
dasarnya tanah merupakan tubuh alam. Namun demikian banyak tanah yang
memperlihatkan tanda-tanda pengaruh antropogen. (Notohadiprawiro,1999)
Tanah idealnya dapat menyediakan sejumlah unsur hara penting yang
dibutuhkan oleh tanaman. Penyerapan unsur hara oleh tanaman mestinya dapat
segera diperbaharui sehingga kandungan unsur hara di dalam tanah tetap
seimbang. Pengambilan unsur hara oleh ribuan jenis tumbuhan diimbangi dengan
pelapukan bahan organik yang menyuplai hara bagi tanah. (Novizan,200)
8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
Tanah sebagai tubuh alami memperlihatkan ciri dan watak khas yang
dapat digunakan sebagai pembeda dari tubuh alami lainnya. Ciri dan watak tubuh
tanah ini dapat diselidiki dari penampilan penampang lintang tubuh tanah (profil).
Tubuh tanah merupakan medium tempat berjangkarnya perakaran tanaman
sehingga tanaman dapat tumbuh tegak dan kokoh, sebagai wadah dan sumber
anasir hara dan air, dan sebagai pengendali keadaan-keadaan lain yang diperlukan
untuk menunjang pertumbuhan tanaman.
2.2. J enis – J enis Warna Tanah
Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa warna tanah berfungsi sebagai
penunjuk dari sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor
yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah
umumnya dipengaruhi oleh perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi
kandungan bahan organik, warna tanah makin gelap. Sedangkan dilapisan bawah,
dimana kandungan bahan organik umumnya rendah, warna tanah banyak
dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa Fe dalam tanah. Di daerah
berdrainase buruk, yaitu di daerah yang selalu tergenang air, seluruh tanah
berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam kondisi reduksi (Fe2+).
Pada tanah yang berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak pernah terendam
air, Fe terdapat dalam keadaan oksidasi (Fe3+) misalnya dalam senyawa Fe2O3
(hematit) yang berwarna merah, atau Fe2O3. 3 H2O (limonit) yang berwarna
kuning cokelat. Sedangkan pada tanah yang kadang-kadang basah dan kadangkadang kering, maka selain berwarna abu-abu (daerah yang tereduksi) didapat
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
pula becak-becak karatan merah atau kuning, yaitu di tempat-tempat dimana udara
dapat masuk, sehingga terjadi oksidasi besi ditempat tersebut. Keberadaan jenis
mineral kwarsa dapat menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang.
Menurut Wirjodihardjo dalam Sutedjo dan Kartasapoetra (2002) bahwa
intensitas warna tanah dipengaruhi tiga faktor berikut: (1) jenis mineral dan
jumlahnya, (2) kandungan bahan organik tanah, dan (3) kadar air tanah dan
tingkat hidratasi. Tanah yang mengandung mineral feldspar, kaolin, kapur, kuarsa
dapat menyebabkan warna putih pada tanah. Jenis mineral feldspar menyebabkan
beragam warna dari putih sampai merah. Hematit dapat menyebabkan warna
tanah menjadi merah sampai merah tua. Makin tinggi kandungan bahan organik
maka warna tanah makin gelap (kelam) dan sebaliknya makin sedikit kandungan
bahan organik tanah maka warna tanah akan tampak lebih terang.
Tanah dengan kadar air yang lebih tinggi atau lebih lembab hingga basah
menyebabkan warna tanah menjadi lebih gelap (kelam). Sedangkan tingkat
hidratasi berkaitan dengan kedudukan terhadap permukaan air tanah, yang
ternyata mengarah ke warna reduksi (gleisasi) yaitu warna kelabu biru hingga
kelabu hijau. Selain itu, Hanafiah (2005) mengungkapkan bahwa warna tanah
merupakan: (1) sebagai indikator dari bahan induk untuk tanah yang beru
berkembang, (2) indikator kondisi iklim untuk tanah yang sudah berkembang
lanjut, dan (3) indikator kesuburan tanah atau kapasitas produktivitas lahan.
Secara umum dikatakan bahwa, makin gelap tanah berarti makin tinggi
produktivitasnya, selain ada berbagai pengecualian, namun secara berurutan
sebagai berikut: putih, kuning, kelabu, merah, coklat-kekelabuan, coklat-
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
kemerahan, coklat, dan hitam. Kondisi ini merupakan integrasi dari pengaruh: (1)
kandungan bahan organik yang berwarna gelap, makin tinggi kandungan bahan
organik suatu tanah maka tanah tersebut akan berwarna makin gelap, (2) intensitas
pelindihan (pencucian dari horison bagian atas ke horison bagian bawah dalam
tanah) dari ion-ion hara pada tanah tersebut, makin intensif proses pelindihan
menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang, seperti pada horison eluviasi, dan
(3) kandungan kuarsa yang tinggi menyebabkan tanah berwarna lebih terang.
Warna tanah ditentukan dengan membandingkan warna tanah tersebut dengan
warna standar pada buku Munsell Soil Color Chart.
Diagram warna baku ini disusun tiga variabel, yaitu: (1) hue, (2) value,
dan (3) chroma. Hue adalah warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang
gelombangnya. Value menunjukkan gelap terangnya warna, sesuai dengan
banyaknya sinar yang dipantulkan. Chroma menunjukkan kemurnian atau
kekuatan dari warna spektrum. Chroma didefiniskan juga sebagai gradasi
kemurnian dari warna atau derajat pembeda adanya perubahan warna dari kelabu.
Selanjutnya, jika ditemukan tanah dengan beberapa warna, maka semua warna
harus disebutkan dengan menyebutkan juga warna tanah yang dominannya.
Warna tanah akan berbeda bila tanah basah, lembab, atau kering, sehingga dalam
menentukan warna tanah perlu dicatat apakah tanah tersebut dalam keadaan
basah, lembab, atau kering.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
2.3. Disiplin Ilmu Pengolahan Citra
Pengolahan citra merupakan bidang yang bersifat multidisiplin yang terdiri
dari banyak aspek, antara lain físika, elektronika, matemátika, seni, fotografi, dan
teknologi komputer. Pengolahan citra (Image Processing) memiliki hubungan
yang sangat erat dengan disiplin ilmu yang lain. Jika sebuah disiplin ilmu
dinyatakan dalam bentuk proses suatu input menjadi output, maka pengolahan
citra memiliki input berupa citra serta output juga berupa citra.(Rinaldi Munir, 2004)
2.4. Teori Dasar Pengolahan Citra
Secara harfiah, citra (image) adalah gambar pada bidang Dwimatra (dua
dimensi). Ditinjau dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus
(continue) dari intensitas cahaya dari bidang Dwimatra. Sumber cahaya
menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya
tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata pada
manusia, kamera, scanner, dan sebagainya. Sehingga bayangan objek yang
disebut citra tersebut terekam.
Meskipun sebuah citra kaya informasi, namun sering kali citra tersebut
mengalami penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau
(noise), warnanya terlalu kontras, kurang tajam, kabur (blurring), dan sebagainya.
Sehingga citra semacam ini akan menjadi lebih sulit di interpretasi karena
informasi yang disampaikan oleh citra tersebut menjadi berkurang. Agar citra
yang mengalami gangguan mudah di interpretasi (baik oleh manusia maupun
mesin), maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang kualitasnya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
lebih baik. Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah pengolahan citra (image
processing). (Rinaldi Munir, 2004)
Pengolahan
citra
adalah
pemrosesan
citra,
khususnya
dengan
menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Operasioperasi pengolahan citra diterapkan pada citra apabila :
Perbaikan atau memodifikasi citra perlu dilakukan untuk meningkatkan
kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang
terkandung di dalam citra.
Elemen di dalam Citra perlu dikelompokkan, dicocokkan, atau diukur.
Sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra yang lain.
Gambar 2.1 Diagram Pengolahan Citra
2.5. Citra
Definisi citra menurut Kamus Webster seperti yang dikutip oleh Achmad
Balza
(2005: 2), adalah “Suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu
obyek atau benda”.
Citra dapat dikelompokkan menjadi citra tampak dan citra tak tampak.
Banyak contoh citra tampak dalam kehidupan sehari-hari seperti foto keluarga,
lukisan, apapun yang tampak di layar monitor. Sedangkan citra tak tampak
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
nisalnya data gambar dalam file, citra yang dipresentasikan menjadi fungsi
matematis. Untuk dapat dilihat oleh mata manusia, citra tak nampak ini harus
diubah nejadi citra nampak, misalnya dengan menampilkan di monitor, dicetak di
atas kertas, dan sebagainya.
Diantara jenis citra tersebut, hanya citra digital yang dapat diolah
menggunakan komputer. Jenis citra lain, jika hendak diolah dengan komputer,
harus diolah dulu menjadi citra digital misalnya foto dipindai (scan) dengan
scanner, persebaran panas tubuh ditangkap dengan kamera inframerah dan diubah
menjadi informasi numeris.
Berdasarkan kombinasi warnanya, citra dibagi menjadi tiga yaitu citra
biner, citra skala keabuan, dan citra warna.( http://www.cse.psu.edu/~rcollins/CSE486/lecture04.pdf)
Tabel 2.1 Format Citra
2.5.1. Citra Biner
Pada citra biner, setiap nilai bernilai 0 atau 1, masing-masing
merepresentasikan warna tertentu. Contoh yang paling lazim adalah hitam bernilai
0 dan putih bernilai 1.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.5.2. Citra Warna
Pada citra warna, setiap titik mempunyai warna spesifik yang merupakan
kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu merah, hijau dan biru. Format citra ini
sering disebut citra RGB. Setiap warna dasar mempunyai intensitas sendiri
dengan nilai maksimum 255 (8 bit).
Jumlah kombinasi warna yang mungkin untuk format citra ini adalah 224
atau lebih dari 16 juta warna, dengan demikian bisa dianggap mencakup semua
warna yang ada. Oleh karena itu, dinamakan true color.
Pada citra warna setiap titik memiliki warna yang lebih spesifik yang
merupakan kombinasi dari tiga warna dasar yaitu merah-hijau-biru (red-greenblue), dan setiap warna dasar mempunyai intensitas dengan nilai maksimum 255
(8 bit). Jumlah kombinasi warna yang mungkin untuk format citra ini adalah 224
= 16.777.216 yang biasa disebut 16 juta warna. Namun dengan sedemikian
kompleksnya warna yang dimiliki oleh citra warna, maka akan memperlambat
proses pengolahan citra, sehingga sebelum melakukan pengolahan citra, gambar
yang akan diproses diubah ke dalam citra keabuan dengan membagi tiga jumlah
intensitas warna merah, hijau, dan biru. (Rinaldi Munir, 2004)
2.5.3. Operasi Pengolahan Citra
Pengolahan citra pada dasarnya dilakukan dengan cara memodifikasi
setiap titik dalam citra tersebut sesuai kebutuhan. Secara garis besar, modifikasi
tersebut dikelompokkan menjadi:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
1) Operasi titik, di mana setiap titik diolah secara tidak gayut terhadap
titik-titik yang lain.
2) Operasi global, di mana karakteristik global dari citra untuk
memodifikasi nilai setiap titik.
3) Operasi temporal/berbasis bingkai, di mana sebuah citra diolah dengan
cara dikombinasi dengan citra lain.
4) Operasi geometri, di mana bentuk, ukuran, atau orientasi citra
dimodifikasi secara geometris.
5) Operasi banyak titik bertetanga, di mana data dari titik-titik yang
bersebelahan (bertetangga) dengan titik yang ditinjau ikut berperan
dalam mengubah nilai yang merupakan operasi yang digunakan dalam
pembuatan tugas akhir ini.
6) Operasi morfologi, yaitu operasi yang berdasarkan segmen atau bagian
dalam citra yang menjadi bagian dalam citra yang menjadi perhatian
2.5.4. Langkah-langkah Penting dalam Pengolahan Citra
Secara umum, langkah-langkah dalam pengolahan citra dapat dijabarkan
menjadi beberapa langkah yang digambarkan sebagai berikut :
1) Akuisisi citra
akuisisi citra adalah tahap awal untuk mendapatkan citra digital. Tujuan
akuisisi citra adalah untuk menentukan data yang diperlukan dan memilih
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
metode perekaman citra digital. Tahap ini dimulai dari obyek yang akan
diambil gambarnya sampai pada pencitraan. Pencitraan adalah kegiatan
transformasi dari citra tampak (foto, gambar, lukisan, patung) menjadi
citra digital. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk pencitraan adalah:
a. kamera digital
Menggunakan kamera digital / handphone dengan fasilitas auto fokus
dengan kualitas 1.3 – 3.2 Mega Pixel dengan menyimpan data sampai
32 GB. “ Panduan buku kamera Digital Panasonic G900 auto Fokus
1,3 Mega Pixel”
b. scanner
Menggunakan Scanner Canon MP Pixma 145 dengan kualitas tajam. “
Panduan buku Scanner Canon Pixma MP 145dengan kualitas tajam “
hasil dari akuisisi citra ini ditentukan oleh kemampuan sensor untuk
mendigitalisasi sinyal yang terkumpul pada sensor tersebut. Kemampuan
digitalisasi ditentukan oleh resolusi alat tersebut.
2) Prepocessing
Tahapan ini dilakukan untuk menjamin kelancaran pada proses berikutnya.
Hal-hal penting yang dilakukan pada tingkatan ini diantaranya adalah:
a) peningkatan kualitas citra
b) menghilangkan noise
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
c) perbaikan citra
3) Segmentasi
Tahapan ini berujuan untuk memartisi citra menjadi bagian-bagian pokok
yang mengandung informasi penting.
4) Representasi dan deskripsi
Dalam
hal
ini
representasi
merupakan
suatu
proses
untuk
mempresentasikan suatu wilayah sebagai suatudaftar titik-titik koordinat. Setelah
suatu
wilayah
dapat
dipresentasikan,
proses
selanjutnya
dengan
perhitungan rata-rata, standar deviasi, dan lain-lain.
5) Pengenalan dan interpretasi
Tahap ini betujuan untuk memberi label pada sebuah objek informasinya
telah tersedia.
2.5.5. Komponen Citra Digital
Setiap citra digital memiliki beberapa karakteristik, antara lain ukuran
citra, resolusi, dan format nilainya. Umumnya citra digital berbentuk persegi
panjang yang memiliki lebar dan tinggi tertentu.
Ukuran ini biasanya dinyatakan dengan banyaknya titik atau piksel
sehingga ukuran citra selalu berukuran bulat. Ukuran citra juga dapat dinyatakan
secara fisik dalam satuan panjang misalnya mm atau inch. Dalam hal ini tentu saja
harus ada hubungan antara ukuran titik penyusun citra dengan satuann panjang.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
Hal tersebut dinyatakan dengan resolusi yang merupakan ukuran banyaknya titik
untuk satuan panjang. Biasanya satuan yang digunakan adalah dpi (dot per inch).
Semakin besar resolusi suatu citra maka semakin banyak titik yang terkandung
dalam citra dengan ukuran fisik yang sama. Hal ini memberikan penampakan citra
menjadi lebih halus.
Format
citra
digital
ada
bermacam-macam.
Karena
citra
mempresentasikan informasi tertentu, sedangkan informasi tersebut dapat
dinyatakan secara bervariasi, maka citra yang mewakilinya dapat muncul dalam
berbagai format. Citra yang mempresentasikan informasi yang hanya
bersifat biner untuk membedakan dua keadaan tertentu tidaklah sama dengan
informasi yang lebih kompleks sehingga memerlukan lebih banyak keadaan yang
diwakilinya. Pada citra digital, semua informasi disimpan dalam bentuk angka,
sedangkan penampilan angka tersebut biasanya dikaitkan dengan warna.
Citra digital tersusun atas titik-titik yang biasanya berbentuk persegi
panjang atau bujursangkar yang secara beraturan membentuk baris dan kolom.
Setiap titik mewakili koordinat sesuai dengan posisinya dalam citra. Koordinat ini
biasanya dinyatakan dalam bilangan bulat positif yang dimulai dari 0.
2.5.6. Peningkatan Kualitas Citra
Peningkatan kualitas citra adalah suatu proses untuk mengubah sebuah
citra menjadi citra baru sesuai kebutuhan melalui berbagai cara. Cara-cara yang
biasa dilakukan misalnya dengan fungsi transformasi, operasi matematis,
pemfilteran, dan lain-lain. Tujuan utama dari peningkatan kualitas citra adalah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
untuk memproses citra sehingga citra yang dihasilkan lebih baik daripada citra
aslinya untuk aplikasi tertentu.
2.5.6.1. Transfor masi intensitas citra
Peningkatan kualitas citra dapat dilakukan melaluu transformasi intensitas
citra, yaitu besar intensitas setiap piksel pada citra diubah, tetapi posisi piksel
tetap. Transformasi citra diubah tetapi posisi piksel tetap. Transformasi ini
dilakukan
melalui sebuah fungsi yang disebut fungsi skala keabuan atau Gray-Scale
Transformation Function atau biasa disebut fungsi GST. Fungsi ini memetakan
fungsi input f(x,y)(yang bertindak sebagai citra input) menjadi fungsi output
f(x,y)(yang bertindak sebagai citra output. Untuk citra warna, fungsi GST
diterapkan untuk ketiga elemen warna yang ada (RGB). Penerapan ketiga elemen
warna tadi tidak harus sama. Transformasi intensitas citra termasuk operasi titik
yaitu hasil proses suatu titik (piksel) tidak tergantung pada titik tetangganya.
a. Transformasi citra berwarna menjadi citra skala keabuan
Proses awal yang banyak dilakukan dalam pengolahan citra
adalah mengubah citra berwarna menjadi citra skala keabuan.
Digunakan untuk menyederhanakan model citra. Citra berwarna
terdiri dari 3 layer matrik yaitu R-layer, G-layer dan B-layer untuk
melakukan proses-proses selanjutnya tetap diperhatikan tiga layer
di atas. Bila setiap proses perhitungan dilakukan menggunakan tiga
layer, berarti dilakukan tiga perhitungan yang sama. Konsep itu
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
disederhanakan, dengan mengubah 3 layer di atas menjadi 1 layer
matrik skala keabuan Hasilnya : citra skala 15 keabuan. Dalam
citra ini tidak ada lagi warna, yang ada adalah derajat keabuan.
Citra warna biasa diubah menjadi citra skala keabuan dengan cara
menghitung rata-rata elemen warna, Red, Green Blue. Secara
matematis perhitungannya adalah sebagai berikut.(Rinaldi Munir, 2004)
F0 ( x,y) =
………………………(1)
Gambar 2.2. Per ubahan citr a war na ke citr a war na keabuan
b. Kontras
Kontras adalah tingkat penyebaran piksel-piksel ke dalam
intensitas warna. Ada tiga macam kontras, yaitu kontras rendah, kontras
tinggi, dan kontras normal.
1) Citra kontras rendah
Citra yang memiliki citra kontras rendah dapat terjadi karena
kurangnya pencahayaan, kurangnya bidang dinamika dari sensor citra,
atau kesalahan pengaturan pembuka lensa pada saat pengambilan citra.
Citra ini memiliki kurva histogram yang sempit. Akibatnya sebaran
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
intensitas terang atau intensitas gelapnya tidak merata. Ini berarti titik
tergelap dalam citra tersebut tidak hitam pekat dan titik paling terang
tidak mencapai putih cemerlang.
2) Citra kontras tinggi
Citra memiliki kontras tinggi apabila memiliki kurva histogram
yang terlalu lebar. Akibatnya sebaran intensitas terang dan gelap merata
ke seluruh skala intensitas.
3) Citra kontras nor mal
Citra memiliki kontras normal bila lebar kurva histogram tidak
terlalu sempit dan tidak terlalu melebar. Fungsi peningkatan kontras
yang pertama secara matematis dituliskan sebagai berikut.
fo (x,y) G(fi(x,y) – P)P…………………………………(1)
Di mana G adalah koefisien penguatan kontras dan P adalah nilai
grayscale yang dipalai sebagai pusat pengontrasan. Fo(x,y) adalah
intensitas piksel citra hasil kontras dan fi(x,y) adalah intensitas piksel citra
asal.
2.5.6.2. Penghalusan kualitas citra menggunakan pemfilteras spasial
Selain menggunakan transformasi intensitas, peningkatan kualitas citra
juga bisa diperoleh dengan pemfilteran spasial dengan menggunakan beberapa
filter yang telah dirancang salah satunya adalah filter rata-rata. Filter ini bertujuan
untuk
menghasilkan
efek
penghalusan
(smoothing).
Penghalusan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
citra
23
menggunakan filter rata-rata Cara membuat efek penghalusan citra dengan filter
rata-rata adalah melakukan proses pemfilteran citra f(x,y) dengan filter rata-rata
g(x,y) untuk berbagai ukuran filter. Dari ukuran 3x3, 5x5, 7x7 dan seterusnya.
Dari berbagai ukuran filter ini, kita akan melihat ukuran filter yang paling
mempunyai pengaruh terhadap citra tersebut.
Berdasarkan prinsip –prinsip filter pada Citra, Tepi Suatu gambar dapat
diperoleh menggunakn High pass filter ( HPF ), Dengan karekteristik :
∑∑H ( x,y ) =0
…………………( 2 )
Gambar 2.3. Pr oses ker nel filter
Dimana
f ( i,y ) = Ap1 + Bp2 + Cp3 + Dp4 + Ep5 + Fp6 + Gp7 + Hp8 +
Ip9....................... ( 3 )
Dengan cara memetakan koordinat titik – titik citra asal ke koordinat
titik – titik di citra hasil. Pemataan dilakukan dengan menerapkan Fungsi
Transformasi spasial. Secara umum dapat dirumuskan dengan :
K₀ ( x¹, y¹ ) = K₁ ( x, y )
…………………( 4 )
Dimana K1 (x,y) adalah keabuan piksel pada koordinat asal dan K0 (x1, y1) adalah
hasil keabuan pada koordinat. Yang memiliki ambang bawa h dan ambang atas
yang menampilkan titik yang mempunyai fungsi tertentu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
Ko =
O , Jika ambang bawah ≤Ki ≤ambang atas
1, Lainnya
2.5.7.
Transfor masi Geometri
Telah diketahui bahwa suatu titik pada citra (piksel) mempunyai dua
komponen, yaitu koordinat piksel (x,y) dan warna keabuan piksel f(x,y). Pada saat
membahas perbaikan citra, operasi yang digunakan hanya memodifikasi warna
piksel saja, sedangkan koordinat piksel tetap tidak mengalami perubahan. Untuk
kebutuhan pengolahan citra, sering kali dibutuhkan perubahan bentuk geometri
citra yang salah satunya operasi cropping yang dijelaskan pada sub bab
berikutnya.
Operasi Pemotongan (Cropping) Operasi pemotongan citra adalah
pengolahan citra dengan kegiatan memotong satu bagian dari citra. Gambar 2.4
menunjukkan pemotongan suatu citra. (Rinaldi Munir, 2004)
(a) Citra Asli
(b) Citra hasil pemotongan
Gambar. 2.4. Pemotongan Citra
Pada Gambar. 2.4. sebuah citra dipotong sebesar WxH. Titik ( X1,Y1 )
x1 y1 dan (X2,Y2) 2 x2 y2 adalah koordinat pojok kiri atas dan pojok kanan
bawah citra yang akan dipotong. Rumus yang digunakan adalah:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
W = x1-x2 dan H = y1-y2
…………………( 5 )
2.6. Image Matching
Image matching adalah metode yang bertujuan untuk mengetahui
kemiripan dua buah gambar. Pertama, gambar query dan gambar database
ditentukan. Gambar query disebut juga dengan gambar acuan atau gambar
template adalah suatu gambar yang dijadikan acuan informasi (content) dalam
proses pencarian. Sedangkan gambar database atau kumpulan gambar target
adalah sekumpulan gambar yang akan digunakan sebagai database gambar. Disini
akan dijelaskan metode pencarian kemiripan fitur dengan menggunakan Euclidean
Distance.(Jon Dattoro, 2005)
2.6.1. Euclidean Distance
Dalam matematika, Euclidean Distance adalah jarak diantara dua buah
obyek atau titik. Euclidean Distance dapat digunakan untuk mengukur kemiripan
(matching) sebuah obyek dengan obyek yang lain.(Jon
Dattoro, 2005)
Distance didefinisikan sebagai :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Euclidean
26
2.6.2. Piksel
Piksel adalah unsur gambar atau representasi sebuah titik terkecil dalam
sebuah gambar grafis yang dihitung per inci. Piksel sendiri berasal dari akronim
bahasa Inggris Picture Element yang disingkat menjadi Pixel. Pada ujung tertinggi
skala resolusi, mesin cetak gambar berwarna dapat menghasilkan hasil cetak yang
memiliki lebih dari 2.500 titik per inci denga pilihan 16 juta warna lebih untuk
setiap inci, dalam istilah komputer berarti gambar seluas satu inci persegi yang
bisa ditampilkan pada tingkat resolusi tersebut sepadan dengan 150 juta bit
informasi.Umumnya citra dibentuk dari kotak-kotak persegi empat yang teratur
sehingga jarak horizontal dan vertikal antara piksel adalah sama pada seluruh
bagian citra
Gambar.2.5. Aturan koordinat representasi citr a digital
(sumber : Gonzalez dan Woods, 2008)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
Monitor atau layar datar yang sering kita temui terdiri dari ribuan piksel
yang terbagi dalam baris-baris dan kolom-kolom. Jumlah piksel yang terdapat
dalam sebuah monitor dapat kita ketahui dari resolusinya. Resolusi maksimum
yang disediakan oleh monitor adalah 1024x768, maka jumlah pixel yang ada
dalam layar monitor tersebut adalah 786432 piksel. Semakin tinggi jumlah piksel
yang tersedia dalam monitor, semakin tajam gambar yang mampu ditampilkan
oleh monitor tersebut.
Gambar.2.6. Contoh penerapan piksel pada layar monitor
2.7. Bor land Delphi
Borland Delphi merupakan suatu bahasa pemrograman yang memberikan
berbagai fasilitas pembuatan aplikasi untuk mengolah teks, grafik, angka,
database dan aplikasi web. Program ini mempunyai kemampuan luas yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
terletak pada produktifitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan
kompilasi, pola desain yang menarik serta bahasa pemrogramannya terstruktur
dan lengkap. Fasilitas pemrograman dibagi dalam dua kelompok yaitu object dan
bahasa pemrograman. Object adalah suatu komponen yang mempunyai bentuk
fisik dan biasanya dapat dilihat. Object biasanya dipakai untuk melakukan tugas
tertentu
dan
mempunyai
batasan-batasan
tertentu.
Sedangkan
bahasa
pemrograman dapat disebut sekumpulan teks yang mempunyai arti tertentu dan
disusun dengan aturan tertentu untuk menjalankan tugas tertentu. Gabungan
antara object dengan bahasa pemrograman sering disebut bahasa pemrograman
berorientasi object.
IDE Delphi Merupakan lingkungan pemrograman terpadu yang terdapat
dalam Delphi. Dengan IDE semua yang diperlukan dalam pengembangan, dalam
kondisi normal, semuanya telah tersedia. Adapun bagian-bagian IDE Delphi yang
biasa ditampilkan yaitu :
a.
Jendela Utama
Di dalam jendela utama Delphi terdapat menu-menu sebagaimana
menu aplikasi Windows umumnya, toolbar yang merupakan langkah cepat
dari beberapa menu, dan component palette yaitu gudang komponen yang
akan digunakan untuk membuat aplikasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
b.
Object Treeview
Fasilitas ini berguna untuk menampilkan daftar komponen yang
digunakan dalam pengembangan aplikasi sesuai dengan penempatannya.
c.
Object Inspector
Object ini digunakan untuk mengatur properti dan event suatu
komponen. Akan tetapi tidak dapat mengubah langsung properti-properti
yang tidak ditampilkan kecuali melalui penulisan kode program.
d.
Form Designer
Form adalah komponen utama dalam pengembangan aplikasi. Form
designer adalah tempat melekatnya komponen yang lain, dengan arti lain
tempat komponen-komponen lain diletakkan.
e.
Code Editor, Explorer dan Component Diagram
Code Editor adalah tempat kode program yang diperlukan untuk
mengatur tugas aplikasi ditulis. Code Explorer adalah fasilitas yang
membantu penjelajahan kode program menjadi lebih mudah. Component
Diagram adalah fasilitas yang dapat digunakan untuk membuat diagram
komponen-komponen yang digunakan dalam aplikasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
30
2.7.1. Komponen T Image Dalam Delphi
Delphi tidak menyediakan secara khusus routine untuk pengolahan citra,
oleh karena itu perlu dibuat sendiri program untuk mengolah citra. Namun Delphi
telah menyediakan sarana untuk menampilkan citra, yaitu melalui komponen
TImage yang terdapat pada palet komponen Additional. Komponen ini memiliki
properti Picture yang digunakan untuk menyimpan data citra. Citra yang akan
ditampilkan diambil dari file gambar yang dapat ditentukan pada saat mendesain
dengan cara mengisi nilai properti ini atau pada saat program dijalankan dengan
menggunakan prosedur LoadFromFile. Subproperti yang penting pada picture
antara lain:
a. Height, berisi nilai tinggi citra
b. Width, berisi nilai lebar citra
c. Bitmap, berisi data format dan piksel citra, pada Tugas Akhir
ini,
Pengolahan dilakukan terhadap nilai-nilai piksel pada bitmap ini. Dalam
Delphi, informasi format citra terdapat pada subproperti bitmap, yaitu
PixelFormat, dengan nilai seperti tercantum pada Tabel. 2.4. Dengan membaca
nilai Pixel Format dapat diketahui cara penyimpanan piksel dalam memori
sehingga mempermudah dalam pemrograman. Misalnya untuk pf8bit, setiap
piksel disimpan dalam ukuran 1 byte, sedangkan untuk pf24bit, setiap piksel
disimpan dalam ukuran 3 byte yang masing masing berisi nilai elemen merah (R),
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
31
hijau (G), dan biru (B). Sebaliknya apabila nilai piksel diubah, maka secara
otomatis format citra akan berubah sesuai dengan nilai yang baru.
Pada tabel 2.4 menjelaskan nilai pada setiap citra biner maupun
monokrom setiap bit nya itu berbeda. Semakin besar bit yang ada maka warna
yang dihasilkan lebih kepada citra true color.
Nilai
Format Citra
pf1bit
Citra biner/monokrom
pf8bit
Citra skala keabuan. Sebenarnya nilai pf8bit adalah untuk citra
warna berindeks 8 bit. Namun dalam pengerjaan TA ini, citra
skala keabuan direpresentasikan sebagai citra berindeks 8 bit
dengan komponen palet warna merah, hijau, dan biru yang
bernilai sama, sehingga menampilka warna keabuan dari hitam
sampai putih
pf24bit
Citra true color (16 juta warna)
Tabel 2.4. For mat Citra Bitmap
2.7.2. Penghalusan Gaussian (Gaussian Smoothing)
Mask lain yang sering pula digunakan untuk penghalusan citra adalah
mask penghalusan Gaussian (gaussian smoothing). Bobot pada mask penghalusan
gaussian mengikuti distribusi normal.contoh hasil smoothing Gaussian.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
32
Dimana :
•
σ adalah nilai deviasi standar distribusi normal yang digunakan. Makin
besar nilai σ, maka makin banyak titik tetangga yang diikutkan dalam
perhitungan.
•
u dan v adalah posisi koordinat mask dimana koordinat (0,0) adalah posisi
titik tengah dari mask yang mempunyai nilai paling besar / paling tinggi.
•
π adalah konstanta dengan nilai 3,14.
e
adalah
konstanta
bilangan
natural
dengan nilai
2,
718281828.
Gambar.2.7. Bobot mask Gaussian dengan σ =1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis i
MELALUI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
R. Bg. Bungah Rachmad Y.
NPM. 0734010161
J URUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2013
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur atas kehadiran Allah S.W.T
karena atas rahmat dan karunia-Nyalah akhirnya laporan tugas akhir ini dapat
penulis selesaikan. Tak lupa pula shalawat dan salam penulis panjatkan kepada
Nabi akhir zaman Muhammad S.A.W, karena berkat perjuangannyalah karunia
Iman dan Islam senantiasa menjadi inspirasi bagi penulis.
Adapun maksud penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai
gambaran terhadap apa yang penulis kerjakan pada Tugas Akhir. Selain itu juga
laporan ini sebagai syarat untuk pelaksanaan mata kuliah Tugas Akhir dalam
menyelesaikan program studi strata satu (S-1) di Universitas Pembangunan
Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Penulis menyadari sepenuhnya masih terdapat banyak kekurangan dalam
penyelesaian penulisan laporan Tugas Akhir ini. Namun penulis berusaha
menyelesaikan laporan ini dengan sebaik mungkin.
Segala kritik saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dari
semua pihak, guna perbaikan dan pengembangan di masa yang akan datang.
Akhirnya besar harapan penulis agar laporan ini dapat diterima dan berguna bagi
semua pihak.
Surabaya, Juni 2013
Penulis
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK …………………………………………………………………..
i
KATA PENGANTAR ………………………………………………………
ii
DAFTAR ISI ………………………………………………………………… iii
DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………… vii
DAFTAR TABEL…………………………………………………………….. ix
BAB I PENDAHULUAN
1
1.1. Latar Belakang ..…………………………………………..…...….….
1
1.2. Perumusan Masalah …………...……………………………………...
2
1.3. Batasan Masalah …………...…………………………………………
2
1.4. Tujuan Penelitian …………...………………………………………… 2
1.5. Manfaat …………...…………………………………………..……… 3
1.6. Metode Penelitian ………..………..………..………..………..……… 3
1.7. Sistematika Penulisan ………..………..………..………..………..….. 5
BAB II LANDASAN TEORI
6
2.1. Pengertian Tanah ……......………....…………………………....…...
10
2.2. Jenis-Jenis Warna Tanah......................................................................
9
2.3. Disiplin Ilmu Pengolahan Citra ……………………………………...
12
2.4. Teori Dasar Pengolahan Citra................................... ………...……...
12
2.5. Citra ………...............……………………………………….…….....
13
2.5.1. Citra Biner................. ………...…………………………….......
14
2.5.2. Citra Warna............................................. ………...……………
15
2.5.3. Operasi Pengolahan Citra……....……………………………….
15
2.5.4. Langkah Penting Dalam Pengolahan Citra…................................ 16
2.5.5. Komponen Citra Digital........…………………………………..
18
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.5.6. Peningkatan Kualitas Citra….........…………………………….
19
2.5.6.1. Transformasi Intensitas Citra ………...…………...….
20
2.5.6.2. Penghalusan Kualitas Citra ..........................................
22
2.5.7. Transformasi Geometri…...…....……………………………….
24
2.6. Image Matching ………...……....………………………………...….
25
2.6.1. Euclidean Distance............................................ ………...……..
25
2.7. Piksel ……...…...……………………………………………...……...
26
2.8. Pengertian Borland Delphi........................ ………...………………...
27
2.8.1. Komponen T Image Dalam Delphi............... ………...………...
30
2.9. Penghalusan Gaussian......... ………...………………………………..
31
BAB III METODE PENELITIAN
33
3.1. Analisa Sistem ………………………………………………………... 33
3.2. Akuisisi Citra ..………………………………........………………….
34
3.3.Desain......................... ………………………………………………
34
3.4.Desain Flowchart.............. …………………………………………..
35
3.4.1. Mengubah Format Citra *jpg ke *bmp….….…………………..
37
3.4.2. Mengatur Kontras Citra .................................………………...
38
3.4.3. Memotong Citra ……………………………..................……..
39
3.4.4. Penghalusan Citra.......................... .… ………………………
40
3.5.Desain Form....... ……………………………………………………
41
3.5.1. Form Splash.................... ………………..…………………….
41
3.5.2. Form Utama ..........................................………………………..
42
3.6.Desain Tabel........................................................……………………..
43
BAB IV HASIL PEMBAHASAN
44
4.1. Perangkat Keras ................................………………………….……
44
4.2. Perangkat Lunak......................... …………………………………….
44
4.3. Implementasi Antar Muka (Interface) …..…………………………… 45
4.3.1. Form Kontras.............……………..……………………………
45
4.3.2. Form Cropping ..…………..….………………………………… 46
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.3.3. Kode Program Penghalusan Citra (Smoothing).……………….
47
4.3.4. Kode Program menentukan warna tanah …..………………….
48
4.3.5. Form Database ................................……………………………
49
4.3.6. Form About.... .………………………………………………… 49
4.4. Hasil Dan pembahasan ………...…………………………………… 50
4.4.1. Form Utama .................……………………………………….
50
4.4.2. Mengubah Tipe File…......... …………………………………. 50
4.4.3. Mengatur Kontras Citra.......... ..………………………………… 51
4.4.4. Memotong Gambar............ …………………………………… 52
4.4.5. Proses Penentuan Warna................................................................ 53
4.5. Hasil Uji Coba Akurasi Metode ……………………………….………. 54
BAB V PENUTUP
62
5.1. Kesimpulan ……..……………………………………………………
62
5.2. Saran …………………………………………………………………
62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Judul
: APLIKASI PENENTUAN WARNA TANAH MELALUI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Pembimbing I : Ir. Purnomo Edi Sasongko, MP
Pembimbing II : Fetty Tri Anggraeny S.Kom, M.Kom
Penyusun
: Rd. Bg. Bungah Rachmad .Y
ABSTRAK
Tanah bertalian erat dengan lingkungan yang dapat dicermati dari kuatnya
keterlibatan tanah dalam pengaliran energi dan pandauran bahan yang
berlangsung di permukaan daratan bumi. Tanah dapat terlibat secara sendirian
selaku ekosistem atau sistem energi dan dapat terlibat secara bekerja sama dengan
subsistem lahan lain yang berasosiasi dengan tanah, terutama biosfer.
Sistem ini dapat menjelaskan tentang warna tanah yang mudah dimengerti
bagi pengguna aplikasi secara efektif, tanpa harus bertanya langsung ataupun
mendatangkan pakar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penghitungan ED
(Euclidean Distance) dapat digunakan untuk mengukur kemiripan (matching)
sebuah obyek dengan obyek yang lain. Begitupun pengolahan citra digital yang
mempermudahkan pengguna aplikasi tanpa harus membawa sampel dan cukup
dengan hanya mencitrakannya saja.
Keyword : pengertian tentang tanah, ED (Euclidean Distance), Pengolahan citra
digital
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi di bidang pertanian mulai berkembang pada saat
ini. Namun masih terdapat hal-hal yang dilakukan secara konvensional. Dari hasil
pengecekan tanah di salah satu media pertanian, yaitu setelah sampel tanah
diambil dari media dan kemudian di lakukan pengamatan ternyata masih ada hasil
yang kurang tentang kejelasan warna tersebut.
Dari proses waktu yang dibutuhkan, peneliti mendapat gagasan untuk
mempercepat proses tersebut menggunakan metode pengolahan citra sehingga
sampel tanah yang telah di ambil gambarnya (Capture) dilakukan pencitraan
menggunakan kamera digital dan diproses menggunakan komputer dan hasilnya
dapat diketahui dengan cepat dan hasilnya berupa gambar yang juga dapat dicetak
sehingga dari proses tersebut dapat mempersingkat waktu dan tidak terlalu lama
menunggu hasilnya.
Komputerisasi digitalisasi memiliki keuntungan, yaitu apabila seseorang
hendak meminta kembali rekam hasil, pengguna tidak perlu melakukan penelitian
lagi karena file gambar sudah disimpan dalam komputer. Sehingga banyak
kemudahan yang didapat. Untuk mendeteksi kemiripan warna tanah asli dengan
capture tanah dilakukan image matching dengan perhitungan Euclidean Distance
sebagai metode penghitungannya. Pengujian golongan warna
tanah dengan
mengambil sampel capture tanah secara acak.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
Kemudian setelah pemrosesan image matching pada pola gambar hasil
foto tersebut, maka dilakukan tahap smoothing citra. Proses smoothing dilakukan
agar mendapatkan citra yang lebih halus, sehingga terlihat jelas.
1.2. Perumusan Masalah
Dari latar belakang tersebut, muncul beberapa perumusan masalah yang
dijabarkan sebagai berikut :
a. Bagaimana cara menentukan jenis warna tanah dengan penghitungan
menggunakan rumus Euclidean Distance (ED) serta tampilan digital agar
mudah dalam mengoprasikan.
b. Bagaimana proses penentuan warna tanah menggunakan pengolahan
citra secara digital dengan menghitung nilai range RGB (Red,Green,Blue).
1.3. Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan yang muncul dari permasalahan yang timbul
diantaranya :
a. Pencitraan sampel tanah menggunakan kamera digital/handphone
dengan Auto focus.
b. Aplikasi yang digunakan dalam membangun aplikasi penentuan warna
tanah dengan menggunakan Borland Delphi 7.
c. Citra yang diolah berupa gambar dengan format bitmap (*.bmp).
1.4.
Tujuan
Tujuan dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu aplikasi penentuan
warna tanah melalui pengolahan citra digital yang secara efisien dan mudah di
operasikan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.5.
Manfaat
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai langkah awal
untuk membangun aplikasi penentuan warna tanah yaitu :
a. Dapat dijadikan bahan untuk penelitian lebih lanjut di bidang yang
berkaitan.
b. Dapat diperoleh pemahaman yang lebih baik terhadap sistem pengolahan
citra digital.
c. Membantu pengguna aplikasi untuk menentukan warna tanah secara
komputerisasi.
1.6.
Tinjauan Umum & Metode Penelitian
Data merupakan sumber atau bahan mentah yang sangat berharga bagi
proses menghasilkan informasi. Oleh sebab itu dalam pengambilan data perlu
dilakukan penanganan secara cermat dan hati-hati, sehingga data yang diperoleh
dapat bermanfaat dan berkualitas.
Metode analisa pada pembuatan Tugas Akhir ini terbagi menjadi beberapa
tahapan sebagai berikut :
1) Survei Lapangan
Mencari data dengan melakukan pendataan semua jenis warna tanah pada
dunia pertanian geografis Indonesia.
2) Studi Literatur
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan referensi-referensi, dokumendokumen, buku-buku, sumber dari Internet dari sumber-sumber lainnya
yang
diperlukan
untuk
merancang
dan
menginplementasikan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
pemrograman Pengolahan Citra digital dengan menggunakan Borland
Delphi 7.
3) Analisa dan Perancangan Aplikasi
Dari hasil survei lapangan dan studi literatur akan dibuat skripsi umum
tentang Aplikasi Pegolahan Citra Digital yang akan dibuat serta dilakukan
analisa kebutuhan sistem, sehingga akan dihasilkan sistem yang akan
digunakan sesuai dengan yang diharapkan yang sebelumnya telah
dirancang. Alur proses pengolahan citra digital yang dikerjakan dapat
digambarkan sebagai berikut
4) Pembuatan Aplikasi
Prinsip kerja sistem ini adalah meggunakan kamera digital auto fokus dan
kemudian pengguna melakukan prepocessing yaitu mengubah file,
mengubah kontras dan media gambar.
5) Uji Coba dan Evaluasi Sistem
Hasil dari realisasi perencanaan Pengolahan Citra Digital kemudian
dievaluasi.
Menjelaskan
langkah-langkah
yang
dilakukan
saat
mengeksekusi program. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah
program yang telah dibuat menghasilkan hasil yang sesuai yang
diinginkan atau belum. Dari pengujian ini diharapkan dapat berjalan secara
keseluruhan.
6) Penyusunan Buku Tugas Akhir
Pada tahap ini merupakan tahap terakhir dalam penyusunan Tugas Akhir.
Buku ini disusun sebagai laporan dari seluruh proses pengerjaan Tugas
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Akhir, dan dari hasil laporan dari buku ini akan memudahkan pembaca
untuk mengetahui alur dari sistem informasi ini bekerja atau sebagai
panduan untuk pembaca.
1.7.
Sistematika Penullisan
Dalam membuat laporan ini terdapat penjelasan mengenai isi dan bagian
dari laporan tersebut. Dimana di setiap bagian laporan yang akan menerangkan isi
laporan. Sehingga terbentuklah suatu bagian isi dari laporan yang disebut bab.
Sedangkan bab adalah bagian dari laporan, dalam laporan ini dibuat secara
berurutan untuk memaparkan hasil suatu laporan yang telah dibuat.
Penelitian ini ditulis dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan latar belakang, masalah penelitian, perumusan
masalah, batasan masalah serta tujuan dan manfaat diadakannya penelitian.
Dalam bab ini dijelaskan metode penelitian serta sistematika penulisan
yang digunakan dalam penelitian ini.
BAB II. LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang konsep dari teori pembelajaran yang menjadi dasar
pembuatan Tugas Akhir diantaranya. Sistem, penentuan warna tanah,
pencitraan, operasi pencitraan, komponen citra digital.
BAB III. PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang analisa dari sistem yang akan dibuat dan
perancangan Pengolahan Citra Digital yang meliputi diantaranya skripsi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
umum sistem, kebutuhan sistem, perancangan proses latar dan
perancangan antar muka (Interface).
BAB IV. IMPLEMENTASI PROGRAM
Bab ini berisi tentang hasil implementasi dari perancangan Pengolahan
Citra Digital sebelumnya yang meliputi implementasi basis data,
implementasi design database, implementasi pembuatan program dan
implementasi form-form antarmuka aplikasi (interface).
BAB V. UJ I COBA PROGRAM
Bab ini berisi tentang penjelasan lingkungan uji coba Pengolahan Citra
Digital, skenario uji coba, pengujian error handling yang dilakukan untuk
kelayakan sistem ini.
BAB VI. PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan
Pengolahan Citra Digital lebih lanjut dalam upaya memperbaiki
kelemahan pada Pencitraan guna untuk mendapatkan hasil sistem sesuai
dengan yang diinginkan dan kesempurnaan.
DAFTAR PUSTAKA
Pada bagian daftar pustaka ini menjelaskan daftar yang mencantumkan
judul buku, nama pengarang, penerbit dsb yang ditempatkan pada bagian
akhir suatu karangan atau buku dan disusun berdasarkan abjad.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Pada bagian ini peneliti akan melampirkan data-data yang harus di
lampirkan seperti contoh lampiran listing code, daftar tabel, dsb
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Tanah
Tanah bertalian erat dengan lingkungan yang dapat dicermati dari kuatnya
keterlibatan tanah dalam pengaliran energi dan pandauran bahan yang
berlangsung di permukaan daratan bumi. Tanah dapat terlibat secara sendirian
selaku ekosistem atau sistem energi dan dapat terlibat secara bekerja sama dengan
subsistem lahan lain yang berasosiasi dengan tanah, terutama biosfer.
Tanah adalah hasil pengalihragaman bahan mineral dan organik yang
berlangsung di muka daratan bumi di bawah pengaruh faktor-faktor lingkungan
yang bekerja selama waktu sangat panjang, dan berwujud sebagai suatu tubuh
dengan organisasi dan morfologi tertakrifkan (disadur dari Schroeder,1984). Pada
dasarnya tanah merupakan tubuh alam. Namun demikian banyak tanah yang
memperlihatkan tanda-tanda pengaruh antropogen. (Notohadiprawiro,1999)
Tanah idealnya dapat menyediakan sejumlah unsur hara penting yang
dibutuhkan oleh tanaman. Penyerapan unsur hara oleh tanaman mestinya dapat
segera diperbaharui sehingga kandungan unsur hara di dalam tanah tetap
seimbang. Pengambilan unsur hara oleh ribuan jenis tumbuhan diimbangi dengan
pelapukan bahan organik yang menyuplai hara bagi tanah. (Novizan,200)
8
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
Tanah sebagai tubuh alami memperlihatkan ciri dan watak khas yang
dapat digunakan sebagai pembeda dari tubuh alami lainnya. Ciri dan watak tubuh
tanah ini dapat diselidiki dari penampilan penampang lintang tubuh tanah (profil).
Tubuh tanah merupakan medium tempat berjangkarnya perakaran tanaman
sehingga tanaman dapat tumbuh tegak dan kokoh, sebagai wadah dan sumber
anasir hara dan air, dan sebagai pengendali keadaan-keadaan lain yang diperlukan
untuk menunjang pertumbuhan tanaman.
2.2. J enis – J enis Warna Tanah
Menurut Hardjowigeno (1992) bahwa warna tanah berfungsi sebagai
penunjuk dari sifat tanah, karena warna tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor
yang terdapat dalam tanah tersebut. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah
umumnya dipengaruhi oleh perbedaan kandungan bahan organik. Makin tinggi
kandungan bahan organik, warna tanah makin gelap. Sedangkan dilapisan bawah,
dimana kandungan bahan organik umumnya rendah, warna tanah banyak
dipengaruhi oleh bentuk dan banyaknya senyawa Fe dalam tanah. Di daerah
berdrainase buruk, yaitu di daerah yang selalu tergenang air, seluruh tanah
berwarna abu-abu karena senyawa Fe terdapat dalam kondisi reduksi (Fe2+).
Pada tanah yang berdrainase baik, yaitu tanah yang tidak pernah terendam
air, Fe terdapat dalam keadaan oksidasi (Fe3+) misalnya dalam senyawa Fe2O3
(hematit) yang berwarna merah, atau Fe2O3. 3 H2O (limonit) yang berwarna
kuning cokelat. Sedangkan pada tanah yang kadang-kadang basah dan kadangkadang kering, maka selain berwarna abu-abu (daerah yang tereduksi) didapat
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
pula becak-becak karatan merah atau kuning, yaitu di tempat-tempat dimana udara
dapat masuk, sehingga terjadi oksidasi besi ditempat tersebut. Keberadaan jenis
mineral kwarsa dapat menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang.
Menurut Wirjodihardjo dalam Sutedjo dan Kartasapoetra (2002) bahwa
intensitas warna tanah dipengaruhi tiga faktor berikut: (1) jenis mineral dan
jumlahnya, (2) kandungan bahan organik tanah, dan (3) kadar air tanah dan
tingkat hidratasi. Tanah yang mengandung mineral feldspar, kaolin, kapur, kuarsa
dapat menyebabkan warna putih pada tanah. Jenis mineral feldspar menyebabkan
beragam warna dari putih sampai merah. Hematit dapat menyebabkan warna
tanah menjadi merah sampai merah tua. Makin tinggi kandungan bahan organik
maka warna tanah makin gelap (kelam) dan sebaliknya makin sedikit kandungan
bahan organik tanah maka warna tanah akan tampak lebih terang.
Tanah dengan kadar air yang lebih tinggi atau lebih lembab hingga basah
menyebabkan warna tanah menjadi lebih gelap (kelam). Sedangkan tingkat
hidratasi berkaitan dengan kedudukan terhadap permukaan air tanah, yang
ternyata mengarah ke warna reduksi (gleisasi) yaitu warna kelabu biru hingga
kelabu hijau. Selain itu, Hanafiah (2005) mengungkapkan bahwa warna tanah
merupakan: (1) sebagai indikator dari bahan induk untuk tanah yang beru
berkembang, (2) indikator kondisi iklim untuk tanah yang sudah berkembang
lanjut, dan (3) indikator kesuburan tanah atau kapasitas produktivitas lahan.
Secara umum dikatakan bahwa, makin gelap tanah berarti makin tinggi
produktivitasnya, selain ada berbagai pengecualian, namun secara berurutan
sebagai berikut: putih, kuning, kelabu, merah, coklat-kekelabuan, coklat-
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
kemerahan, coklat, dan hitam. Kondisi ini merupakan integrasi dari pengaruh: (1)
kandungan bahan organik yang berwarna gelap, makin tinggi kandungan bahan
organik suatu tanah maka tanah tersebut akan berwarna makin gelap, (2) intensitas
pelindihan (pencucian dari horison bagian atas ke horison bagian bawah dalam
tanah) dari ion-ion hara pada tanah tersebut, makin intensif proses pelindihan
menyebabkan warna tanah menjadi lebih terang, seperti pada horison eluviasi, dan
(3) kandungan kuarsa yang tinggi menyebabkan tanah berwarna lebih terang.
Warna tanah ditentukan dengan membandingkan warna tanah tersebut dengan
warna standar pada buku Munsell Soil Color Chart.
Diagram warna baku ini disusun tiga variabel, yaitu: (1) hue, (2) value,
dan (3) chroma. Hue adalah warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang
gelombangnya. Value menunjukkan gelap terangnya warna, sesuai dengan
banyaknya sinar yang dipantulkan. Chroma menunjukkan kemurnian atau
kekuatan dari warna spektrum. Chroma didefiniskan juga sebagai gradasi
kemurnian dari warna atau derajat pembeda adanya perubahan warna dari kelabu.
Selanjutnya, jika ditemukan tanah dengan beberapa warna, maka semua warna
harus disebutkan dengan menyebutkan juga warna tanah yang dominannya.
Warna tanah akan berbeda bila tanah basah, lembab, atau kering, sehingga dalam
menentukan warna tanah perlu dicatat apakah tanah tersebut dalam keadaan
basah, lembab, atau kering.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
2.3. Disiplin Ilmu Pengolahan Citra
Pengolahan citra merupakan bidang yang bersifat multidisiplin yang terdiri
dari banyak aspek, antara lain físika, elektronika, matemátika, seni, fotografi, dan
teknologi komputer. Pengolahan citra (Image Processing) memiliki hubungan
yang sangat erat dengan disiplin ilmu yang lain. Jika sebuah disiplin ilmu
dinyatakan dalam bentuk proses suatu input menjadi output, maka pengolahan
citra memiliki input berupa citra serta output juga berupa citra.(Rinaldi Munir, 2004)
2.4. Teori Dasar Pengolahan Citra
Secara harfiah, citra (image) adalah gambar pada bidang Dwimatra (dua
dimensi). Ditinjau dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus
(continue) dari intensitas cahaya dari bidang Dwimatra. Sumber cahaya
menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya
tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh alat-alat optik, misalnya mata pada
manusia, kamera, scanner, dan sebagainya. Sehingga bayangan objek yang
disebut citra tersebut terekam.
Meskipun sebuah citra kaya informasi, namun sering kali citra tersebut
mengalami penurunan mutu (degradasi), misalnya mengandung cacat atau derau
(noise), warnanya terlalu kontras, kurang tajam, kabur (blurring), dan sebagainya.
Sehingga citra semacam ini akan menjadi lebih sulit di interpretasi karena
informasi yang disampaikan oleh citra tersebut menjadi berkurang. Agar citra
yang mengalami gangguan mudah di interpretasi (baik oleh manusia maupun
mesin), maka citra tersebut perlu dimanipulasi menjadi citra lain yang kualitasnya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
lebih baik. Bidang studi yang menyangkut hal ini adalah pengolahan citra (image
processing). (Rinaldi Munir, 2004)
Pengolahan
citra
adalah
pemrosesan
citra,
khususnya
dengan
menggunakan komputer, menjadi citra yang kualitasnya lebih baik. Operasioperasi pengolahan citra diterapkan pada citra apabila :
Perbaikan atau memodifikasi citra perlu dilakukan untuk meningkatkan
kualitas penampakan atau untuk menonjolkan beberapa aspek informasi yang
terkandung di dalam citra.
Elemen di dalam Citra perlu dikelompokkan, dicocokkan, atau diukur.
Sebagian citra perlu digabung dengan bagian citra yang lain.
Gambar 2.1 Diagram Pengolahan Citra
2.5. Citra
Definisi citra menurut Kamus Webster seperti yang dikutip oleh Achmad
Balza
(2005: 2), adalah “Suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu
obyek atau benda”.
Citra dapat dikelompokkan menjadi citra tampak dan citra tak tampak.
Banyak contoh citra tampak dalam kehidupan sehari-hari seperti foto keluarga,
lukisan, apapun yang tampak di layar monitor. Sedangkan citra tak tampak
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
nisalnya data gambar dalam file, citra yang dipresentasikan menjadi fungsi
matematis. Untuk dapat dilihat oleh mata manusia, citra tak nampak ini harus
diubah nejadi citra nampak, misalnya dengan menampilkan di monitor, dicetak di
atas kertas, dan sebagainya.
Diantara jenis citra tersebut, hanya citra digital yang dapat diolah
menggunakan komputer. Jenis citra lain, jika hendak diolah dengan komputer,
harus diolah dulu menjadi citra digital misalnya foto dipindai (scan) dengan
scanner, persebaran panas tubuh ditangkap dengan kamera inframerah dan diubah
menjadi informasi numeris.
Berdasarkan kombinasi warnanya, citra dibagi menjadi tiga yaitu citra
biner, citra skala keabuan, dan citra warna.( http://www.cse.psu.edu/~rcollins/CSE486/lecture04.pdf)
Tabel 2.1 Format Citra
2.5.1. Citra Biner
Pada citra biner, setiap nilai bernilai 0 atau 1, masing-masing
merepresentasikan warna tertentu. Contoh yang paling lazim adalah hitam bernilai
0 dan putih bernilai 1.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
2.5.2. Citra Warna
Pada citra warna, setiap titik mempunyai warna spesifik yang merupakan
kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu merah, hijau dan biru. Format citra ini
sering disebut citra RGB. Setiap warna dasar mempunyai intensitas sendiri
dengan nilai maksimum 255 (8 bit).
Jumlah kombinasi warna yang mungkin untuk format citra ini adalah 224
atau lebih dari 16 juta warna, dengan demikian bisa dianggap mencakup semua
warna yang ada. Oleh karena itu, dinamakan true color.
Pada citra warna setiap titik memiliki warna yang lebih spesifik yang
merupakan kombinasi dari tiga warna dasar yaitu merah-hijau-biru (red-greenblue), dan setiap warna dasar mempunyai intensitas dengan nilai maksimum 255
(8 bit). Jumlah kombinasi warna yang mungkin untuk format citra ini adalah 224
= 16.777.216 yang biasa disebut 16 juta warna. Namun dengan sedemikian
kompleksnya warna yang dimiliki oleh citra warna, maka akan memperlambat
proses pengolahan citra, sehingga sebelum melakukan pengolahan citra, gambar
yang akan diproses diubah ke dalam citra keabuan dengan membagi tiga jumlah
intensitas warna merah, hijau, dan biru. (Rinaldi Munir, 2004)
2.5.3. Operasi Pengolahan Citra
Pengolahan citra pada dasarnya dilakukan dengan cara memodifikasi
setiap titik dalam citra tersebut sesuai kebutuhan. Secara garis besar, modifikasi
tersebut dikelompokkan menjadi:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
1) Operasi titik, di mana setiap titik diolah secara tidak gayut terhadap
titik-titik yang lain.
2) Operasi global, di mana karakteristik global dari citra untuk
memodifikasi nilai setiap titik.
3) Operasi temporal/berbasis bingkai, di mana sebuah citra diolah dengan
cara dikombinasi dengan citra lain.
4) Operasi geometri, di mana bentuk, ukuran, atau orientasi citra
dimodifikasi secara geometris.
5) Operasi banyak titik bertetanga, di mana data dari titik-titik yang
bersebelahan (bertetangga) dengan titik yang ditinjau ikut berperan
dalam mengubah nilai yang merupakan operasi yang digunakan dalam
pembuatan tugas akhir ini.
6) Operasi morfologi, yaitu operasi yang berdasarkan segmen atau bagian
dalam citra yang menjadi bagian dalam citra yang menjadi perhatian
2.5.4. Langkah-langkah Penting dalam Pengolahan Citra
Secara umum, langkah-langkah dalam pengolahan citra dapat dijabarkan
menjadi beberapa langkah yang digambarkan sebagai berikut :
1) Akuisisi citra
akuisisi citra adalah tahap awal untuk mendapatkan citra digital. Tujuan
akuisisi citra adalah untuk menentukan data yang diperlukan dan memilih
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
metode perekaman citra digital. Tahap ini dimulai dari obyek yang akan
diambil gambarnya sampai pada pencitraan. Pencitraan adalah kegiatan
transformasi dari citra tampak (foto, gambar, lukisan, patung) menjadi
citra digital. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk pencitraan adalah:
a. kamera digital
Menggunakan kamera digital / handphone dengan fasilitas auto fokus
dengan kualitas 1.3 – 3.2 Mega Pixel dengan menyimpan data sampai
32 GB. “ Panduan buku kamera Digital Panasonic G900 auto Fokus
1,3 Mega Pixel”
b. scanner
Menggunakan Scanner Canon MP Pixma 145 dengan kualitas tajam. “
Panduan buku Scanner Canon Pixma MP 145dengan kualitas tajam “
hasil dari akuisisi citra ini ditentukan oleh kemampuan sensor untuk
mendigitalisasi sinyal yang terkumpul pada sensor tersebut. Kemampuan
digitalisasi ditentukan oleh resolusi alat tersebut.
2) Prepocessing
Tahapan ini dilakukan untuk menjamin kelancaran pada proses berikutnya.
Hal-hal penting yang dilakukan pada tingkatan ini diantaranya adalah:
a) peningkatan kualitas citra
b) menghilangkan noise
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
c) perbaikan citra
3) Segmentasi
Tahapan ini berujuan untuk memartisi citra menjadi bagian-bagian pokok
yang mengandung informasi penting.
4) Representasi dan deskripsi
Dalam
hal
ini
representasi
merupakan
suatu
proses
untuk
mempresentasikan suatu wilayah sebagai suatudaftar titik-titik koordinat. Setelah
suatu
wilayah
dapat
dipresentasikan,
proses
selanjutnya
dengan
perhitungan rata-rata, standar deviasi, dan lain-lain.
5) Pengenalan dan interpretasi
Tahap ini betujuan untuk memberi label pada sebuah objek informasinya
telah tersedia.
2.5.5. Komponen Citra Digital
Setiap citra digital memiliki beberapa karakteristik, antara lain ukuran
citra, resolusi, dan format nilainya. Umumnya citra digital berbentuk persegi
panjang yang memiliki lebar dan tinggi tertentu.
Ukuran ini biasanya dinyatakan dengan banyaknya titik atau piksel
sehingga ukuran citra selalu berukuran bulat. Ukuran citra juga dapat dinyatakan
secara fisik dalam satuan panjang misalnya mm atau inch. Dalam hal ini tentu saja
harus ada hubungan antara ukuran titik penyusun citra dengan satuann panjang.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
Hal tersebut dinyatakan dengan resolusi yang merupakan ukuran banyaknya titik
untuk satuan panjang. Biasanya satuan yang digunakan adalah dpi (dot per inch).
Semakin besar resolusi suatu citra maka semakin banyak titik yang terkandung
dalam citra dengan ukuran fisik yang sama. Hal ini memberikan penampakan citra
menjadi lebih halus.
Format
citra
digital
ada
bermacam-macam.
Karena
citra
mempresentasikan informasi tertentu, sedangkan informasi tersebut dapat
dinyatakan secara bervariasi, maka citra yang mewakilinya dapat muncul dalam
berbagai format. Citra yang mempresentasikan informasi yang hanya
bersifat biner untuk membedakan dua keadaan tertentu tidaklah sama dengan
informasi yang lebih kompleks sehingga memerlukan lebih banyak keadaan yang
diwakilinya. Pada citra digital, semua informasi disimpan dalam bentuk angka,
sedangkan penampilan angka tersebut biasanya dikaitkan dengan warna.
Citra digital tersusun atas titik-titik yang biasanya berbentuk persegi
panjang atau bujursangkar yang secara beraturan membentuk baris dan kolom.
Setiap titik mewakili koordinat sesuai dengan posisinya dalam citra. Koordinat ini
biasanya dinyatakan dalam bilangan bulat positif yang dimulai dari 0.
2.5.6. Peningkatan Kualitas Citra
Peningkatan kualitas citra adalah suatu proses untuk mengubah sebuah
citra menjadi citra baru sesuai kebutuhan melalui berbagai cara. Cara-cara yang
biasa dilakukan misalnya dengan fungsi transformasi, operasi matematis,
pemfilteran, dan lain-lain. Tujuan utama dari peningkatan kualitas citra adalah
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
untuk memproses citra sehingga citra yang dihasilkan lebih baik daripada citra
aslinya untuk aplikasi tertentu.
2.5.6.1. Transfor masi intensitas citra
Peningkatan kualitas citra dapat dilakukan melaluu transformasi intensitas
citra, yaitu besar intensitas setiap piksel pada citra diubah, tetapi posisi piksel
tetap. Transformasi citra diubah tetapi posisi piksel tetap. Transformasi ini
dilakukan
melalui sebuah fungsi yang disebut fungsi skala keabuan atau Gray-Scale
Transformation Function atau biasa disebut fungsi GST. Fungsi ini memetakan
fungsi input f(x,y)(yang bertindak sebagai citra input) menjadi fungsi output
f(x,y)(yang bertindak sebagai citra output. Untuk citra warna, fungsi GST
diterapkan untuk ketiga elemen warna yang ada (RGB). Penerapan ketiga elemen
warna tadi tidak harus sama. Transformasi intensitas citra termasuk operasi titik
yaitu hasil proses suatu titik (piksel) tidak tergantung pada titik tetangganya.
a. Transformasi citra berwarna menjadi citra skala keabuan
Proses awal yang banyak dilakukan dalam pengolahan citra
adalah mengubah citra berwarna menjadi citra skala keabuan.
Digunakan untuk menyederhanakan model citra. Citra berwarna
terdiri dari 3 layer matrik yaitu R-layer, G-layer dan B-layer untuk
melakukan proses-proses selanjutnya tetap diperhatikan tiga layer
di atas. Bila setiap proses perhitungan dilakukan menggunakan tiga
layer, berarti dilakukan tiga perhitungan yang sama. Konsep itu
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
disederhanakan, dengan mengubah 3 layer di atas menjadi 1 layer
matrik skala keabuan Hasilnya : citra skala 15 keabuan. Dalam
citra ini tidak ada lagi warna, yang ada adalah derajat keabuan.
Citra warna biasa diubah menjadi citra skala keabuan dengan cara
menghitung rata-rata elemen warna, Red, Green Blue. Secara
matematis perhitungannya adalah sebagai berikut.(Rinaldi Munir, 2004)
F0 ( x,y) =
………………………(1)
Gambar 2.2. Per ubahan citr a war na ke citr a war na keabuan
b. Kontras
Kontras adalah tingkat penyebaran piksel-piksel ke dalam
intensitas warna. Ada tiga macam kontras, yaitu kontras rendah, kontras
tinggi, dan kontras normal.
1) Citra kontras rendah
Citra yang memiliki citra kontras rendah dapat terjadi karena
kurangnya pencahayaan, kurangnya bidang dinamika dari sensor citra,
atau kesalahan pengaturan pembuka lensa pada saat pengambilan citra.
Citra ini memiliki kurva histogram yang sempit. Akibatnya sebaran
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
intensitas terang atau intensitas gelapnya tidak merata. Ini berarti titik
tergelap dalam citra tersebut tidak hitam pekat dan titik paling terang
tidak mencapai putih cemerlang.
2) Citra kontras tinggi
Citra memiliki kontras tinggi apabila memiliki kurva histogram
yang terlalu lebar. Akibatnya sebaran intensitas terang dan gelap merata
ke seluruh skala intensitas.
3) Citra kontras nor mal
Citra memiliki kontras normal bila lebar kurva histogram tidak
terlalu sempit dan tidak terlalu melebar. Fungsi peningkatan kontras
yang pertama secara matematis dituliskan sebagai berikut.
fo (x,y) G(fi(x,y) – P)P…………………………………(1)
Di mana G adalah koefisien penguatan kontras dan P adalah nilai
grayscale yang dipalai sebagai pusat pengontrasan. Fo(x,y) adalah
intensitas piksel citra hasil kontras dan fi(x,y) adalah intensitas piksel citra
asal.
2.5.6.2. Penghalusan kualitas citra menggunakan pemfilteras spasial
Selain menggunakan transformasi intensitas, peningkatan kualitas citra
juga bisa diperoleh dengan pemfilteran spasial dengan menggunakan beberapa
filter yang telah dirancang salah satunya adalah filter rata-rata. Filter ini bertujuan
untuk
menghasilkan
efek
penghalusan
(smoothing).
Penghalusan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
citra
23
menggunakan filter rata-rata Cara membuat efek penghalusan citra dengan filter
rata-rata adalah melakukan proses pemfilteran citra f(x,y) dengan filter rata-rata
g(x,y) untuk berbagai ukuran filter. Dari ukuran 3x3, 5x5, 7x7 dan seterusnya.
Dari berbagai ukuran filter ini, kita akan melihat ukuran filter yang paling
mempunyai pengaruh terhadap citra tersebut.
Berdasarkan prinsip –prinsip filter pada Citra, Tepi Suatu gambar dapat
diperoleh menggunakn High pass filter ( HPF ), Dengan karekteristik :
∑∑H ( x,y ) =0
…………………( 2 )
Gambar 2.3. Pr oses ker nel filter
Dimana
f ( i,y ) = Ap1 + Bp2 + Cp3 + Dp4 + Ep5 + Fp6 + Gp7 + Hp8 +
Ip9....................... ( 3 )
Dengan cara memetakan koordinat titik – titik citra asal ke koordinat
titik – titik di citra hasil. Pemataan dilakukan dengan menerapkan Fungsi
Transformasi spasial. Secara umum dapat dirumuskan dengan :
K₀ ( x¹, y¹ ) = K₁ ( x, y )
…………………( 4 )
Dimana K1 (x,y) adalah keabuan piksel pada koordinat asal dan K0 (x1, y1) adalah
hasil keabuan pada koordinat. Yang memiliki ambang bawa h dan ambang atas
yang menampilkan titik yang mempunyai fungsi tertentu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
Ko =
O , Jika ambang bawah ≤Ki ≤ambang atas
1, Lainnya
2.5.7.
Transfor masi Geometri
Telah diketahui bahwa suatu titik pada citra (piksel) mempunyai dua
komponen, yaitu koordinat piksel (x,y) dan warna keabuan piksel f(x,y). Pada saat
membahas perbaikan citra, operasi yang digunakan hanya memodifikasi warna
piksel saja, sedangkan koordinat piksel tetap tidak mengalami perubahan. Untuk
kebutuhan pengolahan citra, sering kali dibutuhkan perubahan bentuk geometri
citra yang salah satunya operasi cropping yang dijelaskan pada sub bab
berikutnya.
Operasi Pemotongan (Cropping) Operasi pemotongan citra adalah
pengolahan citra dengan kegiatan memotong satu bagian dari citra. Gambar 2.4
menunjukkan pemotongan suatu citra. (Rinaldi Munir, 2004)
(a) Citra Asli
(b) Citra hasil pemotongan
Gambar. 2.4. Pemotongan Citra
Pada Gambar. 2.4. sebuah citra dipotong sebesar WxH. Titik ( X1,Y1 )
x1 y1 dan (X2,Y2) 2 x2 y2 adalah koordinat pojok kiri atas dan pojok kanan
bawah citra yang akan dipotong. Rumus yang digunakan adalah:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
W = x1-x2 dan H = y1-y2
…………………( 5 )
2.6. Image Matching
Image matching adalah metode yang bertujuan untuk mengetahui
kemiripan dua buah gambar. Pertama, gambar query dan gambar database
ditentukan. Gambar query disebut juga dengan gambar acuan atau gambar
template adalah suatu gambar yang dijadikan acuan informasi (content) dalam
proses pencarian. Sedangkan gambar database atau kumpulan gambar target
adalah sekumpulan gambar yang akan digunakan sebagai database gambar. Disini
akan dijelaskan metode pencarian kemiripan fitur dengan menggunakan Euclidean
Distance.(Jon Dattoro, 2005)
2.6.1. Euclidean Distance
Dalam matematika, Euclidean Distance adalah jarak diantara dua buah
obyek atau titik. Euclidean Distance dapat digunakan untuk mengukur kemiripan
(matching) sebuah obyek dengan obyek yang lain.(Jon
Dattoro, 2005)
Distance didefinisikan sebagai :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Euclidean
26
2.6.2. Piksel
Piksel adalah unsur gambar atau representasi sebuah titik terkecil dalam
sebuah gambar grafis yang dihitung per inci. Piksel sendiri berasal dari akronim
bahasa Inggris Picture Element yang disingkat menjadi Pixel. Pada ujung tertinggi
skala resolusi, mesin cetak gambar berwarna dapat menghasilkan hasil cetak yang
memiliki lebih dari 2.500 titik per inci denga pilihan 16 juta warna lebih untuk
setiap inci, dalam istilah komputer berarti gambar seluas satu inci persegi yang
bisa ditampilkan pada tingkat resolusi tersebut sepadan dengan 150 juta bit
informasi.Umumnya citra dibentuk dari kotak-kotak persegi empat yang teratur
sehingga jarak horizontal dan vertikal antara piksel adalah sama pada seluruh
bagian citra
Gambar.2.5. Aturan koordinat representasi citr a digital
(sumber : Gonzalez dan Woods, 2008)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
Monitor atau layar datar yang sering kita temui terdiri dari ribuan piksel
yang terbagi dalam baris-baris dan kolom-kolom. Jumlah piksel yang terdapat
dalam sebuah monitor dapat kita ketahui dari resolusinya. Resolusi maksimum
yang disediakan oleh monitor adalah 1024x768, maka jumlah pixel yang ada
dalam layar monitor tersebut adalah 786432 piksel. Semakin tinggi jumlah piksel
yang tersedia dalam monitor, semakin tajam gambar yang mampu ditampilkan
oleh monitor tersebut.
Gambar.2.6. Contoh penerapan piksel pada layar monitor
2.7. Bor land Delphi
Borland Delphi merupakan suatu bahasa pemrograman yang memberikan
berbagai fasilitas pembuatan aplikasi untuk mengolah teks, grafik, angka,
database dan aplikasi web. Program ini mempunyai kemampuan luas yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
terletak pada produktifitas, kualitas, pengembangan perangkat lunak, kecepatan
kompilasi, pola desain yang menarik serta bahasa pemrogramannya terstruktur
dan lengkap. Fasilitas pemrograman dibagi dalam dua kelompok yaitu object dan
bahasa pemrograman. Object adalah suatu komponen yang mempunyai bentuk
fisik dan biasanya dapat dilihat. Object biasanya dipakai untuk melakukan tugas
tertentu
dan
mempunyai
batasan-batasan
tertentu.
Sedangkan
bahasa
pemrograman dapat disebut sekumpulan teks yang mempunyai arti tertentu dan
disusun dengan aturan tertentu untuk menjalankan tugas tertentu. Gabungan
antara object dengan bahasa pemrograman sering disebut bahasa pemrograman
berorientasi object.
IDE Delphi Merupakan lingkungan pemrograman terpadu yang terdapat
dalam Delphi. Dengan IDE semua yang diperlukan dalam pengembangan, dalam
kondisi normal, semuanya telah tersedia. Adapun bagian-bagian IDE Delphi yang
biasa ditampilkan yaitu :
a.
Jendela Utama
Di dalam jendela utama Delphi terdapat menu-menu sebagaimana
menu aplikasi Windows umumnya, toolbar yang merupakan langkah cepat
dari beberapa menu, dan component palette yaitu gudang komponen yang
akan digunakan untuk membuat aplikasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
b.
Object Treeview
Fasilitas ini berguna untuk menampilkan daftar komponen yang
digunakan dalam pengembangan aplikasi sesuai dengan penempatannya.
c.
Object Inspector
Object ini digunakan untuk mengatur properti dan event suatu
komponen. Akan tetapi tidak dapat mengubah langsung properti-properti
yang tidak ditampilkan kecuali melalui penulisan kode program.
d.
Form Designer
Form adalah komponen utama dalam pengembangan aplikasi. Form
designer adalah tempat melekatnya komponen yang lain, dengan arti lain
tempat komponen-komponen lain diletakkan.
e.
Code Editor, Explorer dan Component Diagram
Code Editor adalah tempat kode program yang diperlukan untuk
mengatur tugas aplikasi ditulis. Code Explorer adalah fasilitas yang
membantu penjelajahan kode program menjadi lebih mudah. Component
Diagram adalah fasilitas yang dapat digunakan untuk membuat diagram
komponen-komponen yang digunakan dalam aplikasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
30
2.7.1. Komponen T Image Dalam Delphi
Delphi tidak menyediakan secara khusus routine untuk pengolahan citra,
oleh karena itu perlu dibuat sendiri program untuk mengolah citra. Namun Delphi
telah menyediakan sarana untuk menampilkan citra, yaitu melalui komponen
TImage yang terdapat pada palet komponen Additional. Komponen ini memiliki
properti Picture yang digunakan untuk menyimpan data citra. Citra yang akan
ditampilkan diambil dari file gambar yang dapat ditentukan pada saat mendesain
dengan cara mengisi nilai properti ini atau pada saat program dijalankan dengan
menggunakan prosedur LoadFromFile. Subproperti yang penting pada picture
antara lain:
a. Height, berisi nilai tinggi citra
b. Width, berisi nilai lebar citra
c. Bitmap, berisi data format dan piksel citra, pada Tugas Akhir
ini,
Pengolahan dilakukan terhadap nilai-nilai piksel pada bitmap ini. Dalam
Delphi, informasi format citra terdapat pada subproperti bitmap, yaitu
PixelFormat, dengan nilai seperti tercantum pada Tabel. 2.4. Dengan membaca
nilai Pixel Format dapat diketahui cara penyimpanan piksel dalam memori
sehingga mempermudah dalam pemrograman. Misalnya untuk pf8bit, setiap
piksel disimpan dalam ukuran 1 byte, sedangkan untuk pf24bit, setiap piksel
disimpan dalam ukuran 3 byte yang masing masing berisi nilai elemen merah (R),
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
31
hijau (G), dan biru (B). Sebaliknya apabila nilai piksel diubah, maka secara
otomatis format citra akan berubah sesuai dengan nilai yang baru.
Pada tabel 2.4 menjelaskan nilai pada setiap citra biner maupun
monokrom setiap bit nya itu berbeda. Semakin besar bit yang ada maka warna
yang dihasilkan lebih kepada citra true color.
Nilai
Format Citra
pf1bit
Citra biner/monokrom
pf8bit
Citra skala keabuan. Sebenarnya nilai pf8bit adalah untuk citra
warna berindeks 8 bit. Namun dalam pengerjaan TA ini, citra
skala keabuan direpresentasikan sebagai citra berindeks 8 bit
dengan komponen palet warna merah, hijau, dan biru yang
bernilai sama, sehingga menampilka warna keabuan dari hitam
sampai putih
pf24bit
Citra true color (16 juta warna)
Tabel 2.4. For mat Citra Bitmap
2.7.2. Penghalusan Gaussian (Gaussian Smoothing)
Mask lain yang sering pula digunakan untuk penghalusan citra adalah
mask penghalusan Gaussian (gaussian smoothing). Bobot pada mask penghalusan
gaussian mengikuti distribusi normal.contoh hasil smoothing Gaussian.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
32
Dimana :
•
σ adalah nilai deviasi standar distribusi normal yang digunakan. Makin
besar nilai σ, maka makin banyak titik tetangga yang diikutkan dalam
perhitungan.
•
u dan v adalah posisi koordinat mask dimana koordinat (0,0) adalah posisi
titik tengah dari mask yang mempunyai nilai paling besar / paling tinggi.
•
π adalah konstanta dengan nilai 3,14.
e
adalah
konstanta
bilangan
natural
dengan nilai
2,
718281828.
Gambar.2.7. Bobot mask Gaussian dengan σ =1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis i