operasi morfologi - relifline.files.wordpress.com · kebalikan dari operasi dilasi ukuran obyek...
Post on 16-Mar-2019
234 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Teknik Pengolahan Citra
Operasi Morfologi
Kartika Firdausy - UAD
pvisual@ee.uad.ac.id
blog.uad.ac.id/kartikaf
Teknik Pengolahan Citra
Setelah mempelajari materi ini,
mahasiswa diharapkan mampu:
mengidentifikasi prosedur operasi morfologi
menerapkan berbagai teknik pada operasi morfologi
yaitu pencarian batas/kontur, dilasi, erosi, penutupan,
pembukaan, pengisian, dan pelabelan
menerapkan teknik skeletonisasi untuk pengenalan
pola
Teknik Pengolahan Citra
Operasi Morfologi
didasarkan pada bentuk segmen atau
region dalam citra
segmen obyek yang menjadi perhatian
Segmentasi
membedakan antara obyek dan latar
operasi pengambangan
Teknik Pengolahan Citra
Nilai biner dari citra hasil merepresentasikan 2 keadaan:
obyek
bukan obyek (latar)
titik obyek : hitam (nilai 0)
titik latar : putih (nilai 1)
Hasil operasi morfologi dapat dimanfaatkan untuk
pengambilan keputusan dengan analisis lebih lanjut
Teknik Pengolahan Citra
Operasi ini antara lain meliputi:
pencarian batas/kontur,
dilasi,
erosi,
penutupan (closing),
pembukaan (opening),
pengisian (filling),
pelabelan,
pengerangkaan (skeletonization)
Teknik Pengolahan Citra
didasarkan pada nilai-nilai dari
tetangga langsung di sekeliling titik
obyek yang ditinjau
(Moore neighborhood)
Teknik Pengolahan Citra
operasi terhubung-4 (4-connected)
tetangga yang diperhatikan hanya yang langsung bersebelahan,
yaitu titik di sebelah kiri, kanan, atas dan bawah,
operasi terhubung-8 (8-connected)
tetangga diagonalnya diikutsertakan
p2p2 p3
p8 p1 p4p1 p4
p6p6 p5
p2p9 p2 p3
p8 p1 p4p8 p1 p4
p6p7 p6 p5
Teknik Pengolahan Citra
Beberapa definisi yang dipakai dalam operasi morfologi:
Titik obyek, adalah titik yang merupakan bagian dari obyek (p1 = obyek)
Titik latar, adalah titik yang merupakan bagian dari latar (p1 = latar)
B(p1) = banyaknya tetangga dari p1 yang merupakan titik obyek
A(p1) = banyaknya pola “latar, obyek” untuk urutan p2-p4-p6-p8-p2 pada operasi terhubung-4 atau urutan p2-p3-p4-p5-p6-p7-p8-p9-p2 pada operasi terhubung-8.
Titik terisolasi, adalah titik obyek yang semua tetangganya adalah titik latar. B(p1) = 0.
Teknik Pengolahan Citra
Titik ujung, adalah titik obyek yang mempunyai tepat sebuah tetangga yang merupakan titik obyek juga. B(p1) = 1.
Titik batas, adalah titik obyek yang salah satu atau lebih tetangganya adalah titik latar. B(p1) < 4 pada operasi terhubung-4 dan B(p1) < 8 pada operasi terhubung-8. Apabila semua titik tetangganya adalah titik obyek maka dapat dipastikan titik tersebut berada di dalam obyek (bukan titik batas).
Titik simpel, adalah titik obyek yang jika diubah menjadi titik latar maka tidak mengubah kondisi hubungan antar titik-titik obyek tetangganya.
Teknik Pengolahan Citra
Sebagai ilustrasi, pandang contoh berikut dengan
menggunakan nilai 0 untuk titik obyek dan 1 untuk titik latar
1
1 0 1
1
1 1 1
1 0 1
1 1 1
1 1
1 0 0 1 0 1
1 0
Titik terisolasi
Titik batas
Terhubung 4 Terhubung 8
Teknik Pengolahan Citra
Titik batas
0 1
0 0 0 0 0 1
1 0
1 1 1 0 0 0
0 0 1 1 0 0
0 0 0 1 0 0
Terhubung 4
Terhubung 8
Teknik Pengolahan Citra
Pencarian Batas/Kontur
Menentukan batas/kontur dari segmen obyek
Dilakukan terhadap titik-titik obyek
Algoritma untuk operasi pencarian batas citra
Set citra hasil sama dengan citra asal
Untuk semua titik dalam citra asal:
Cek apakah titik tersebut titik obyek Jika ya cek apakah titik tersebut adalah titik batas
Jika ya maka titik tersebut tetap titik obyek
Jika tidak maka ubah titik pada citra hasil menjadi titik latar
Jika tidak maka lanjutkan
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi pencarian batas
Citra asli
Citra batas
terhubung-4
Citra batas
terhubung-8
Teknik Pengolahan Citra
Dilasimemperbesar ukuran segmen obyek dengan menambah lapisan di
sekeliling obyek
2 cara :
1. mengubah semua titik latar yang bertetangga dengan titik batas menjadi titik obyek (set setiap titik yang tetangganya adalah titik obyek menjadi titik obyek)
2. mengubah semua titik di sekeliling titik batas menjadi titik obyek,
(set semua titik tetangga sebuah titik obyek menjadi titik obyek)
Algoritma untuk operasi dilasi citra biner
Untuk semua titik dalam citraCek apakah tersebut titik obyek
Jika ya maka ubah semua tetangganya menjadi titik obyek
Jika tidak maka lanjutkan
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi dilasi
Citra asli
Citra dilasi
terhubung-4 Citra dilasi
terhubung-8
Teknik Pengolahan Citra
Erosikebalikan dari operasi dilasi
ukuran obyek diperkecil dengan mengikis sekeliling obyek.
2 cara:
1. mengubah semua titik batas menjadi titik latar
2. set semua titik di sekeliling titik latar menjadi titik latar
Algoritma untuk operasi erosi citra biner
Untuk semua titik dalam citra
Cek apakah tersebut titik latar Jika ya maka ubah semua tetangganya menjadi titik latar
Jika tidak maka lanjutkan
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi erosi
Citra asli
Citra erosi
terhubung-4
Citra erosi
terhubung-8
Teknik Pengolahan Citra
Penutupan (Closing)
kombinasi antara operasi dilasi dan erosi yang dilakukan secara berurutan.
menutup atau menghilangkan lubang-lubang kecil yang ada dalam segmen obyek.
menggabungkan 2 segmen obyek yang saling berdekatan (menutup sela antara 2 obyek yang sangat berdekatan).
dapat dilakukan dalam beberapa rangkaian dilasi-erosi (misalnya 3 kali dilasi, lalu 3 kali erosi) apabila ukuran lubang atau jarak antar obyek cukup besar.
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi penutupan (closing)
Citra asli
Citra closing
terhubung-4 Citra closing
terhubung-8
Teknik Pengolahan Citra
Pembukaan (Opening)
kombinasi antara operasi erosi dan dilasi
yang dilakukan secara berurutan,
memutus bagian-bagian dari obyek yang
hanya terhubung dengan 1 atau 2 buah
titik saja.
untuk menghilangkan obyek yang sangat
kecil
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi pembukaan
(opening) Citra asli
Citra opening
terhubung-4 Citra opening
terhubung-8
Teknik Pengolahan Citra
Pengisian (Filling)
kebalikan dari operasi pencarian batas citra
citra masukan adalah citra batas/kontur
kemudian dilakukan pengisian sehingga
diperoleh segmen obyek yang pejal/solid
tentukan titik awal pengisian yang terletak di
dalam obyek
kemudian bergerak ke arah titik-titik tetangganya
operasi dilakukan secara rekursif
berhenti jika sampai di batas obyek.
Teknik Pengolahan Citra
Algoritma untuk operasi pengisian citra
secara terhubung-4
Tentukan titik awal pengisian di dalam obyek yang akan diisi
/* berikut adalah bagian rekursif */
Set titik tersebut menjadi titik obyek
Cek apakah titik tetangga atasnya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut
Jika tidak maka lanjutkan
Cek apakah titik tetangga kanannya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut
Jika tidak maka lanjutkan
Cek apakah titik tetangga bawahnya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut
Jika tidak maka lanjutkan
Cek apakah titik tetangga kirinya adalah titik latar Jika ya maka lakukan hal yang sama untuk titik tersebut
Jika tidak maka lanjutkan
Teknik Pengolahan Citra
Hasil operasi pengisian terhubung-4
Citra asli
pengisian mulai
dari titik A
pengisian mulai
dari titik B
Teknik Pengolahan Citra
Pelabelan Obyek untuk membedakan antara sebuah obyek dengan obyek yang lain
hampir mirip dengan operasi pengisian, yakni menggunakan teknik rekursi.
mula-mula dideteksi lokasi sebuah titik yang merupakan bagian dari sebuah obyek
lakukan pengisian dengan suatu nilai (label) terhadap obyek tersebut dari lokasi tersebut sampai menemui batas luarnya (menabrak titik latar)
lanjutkan mendeteksi lokasi yang merupakan titik obyek namun belum terisi oleh operasi tadi atau belum diberi label
lakukan pengisian lagi dengan nilai label yang berbeda
ulangi sampai semua titik dalam citra tersebut diperiksa
Teknik Pengolahan Citra
Pengerangkaan (Skeletonization)
proses pengikisan sebuah obyek sebanyak mungkin dengan tetap mempertahankan bentuk umum dari polanya
Sifat
1. Ketipisan: kerangka obyek berukuran setipis mungkin (1 atau 2 titik)
2. Konektivitas: kerangka dari suatu obyek terhubung satu sama lain sesuai dengan topologi pola aslinya
3. Posisi: letak kerangka berada tepat di tengah obyek
4. Stabilitas: setelah suatu bagian kerangka diperoleh, maka bagian tersebut tidak akan terkikis lagi oleh operasi pengikisan berikutnya
Teknik Pengolahan Citra
Algoritma Hilditch
1.) 2 ≤ B(p1) ≤ 6
p1 p1 p1 p1
(a) B(p1) = 0 (b) B(p1) = 1 (c) B(p1) = 7 (d) B(p1) =8
Teknik Pengolahan Citra
Algoritma Hilditch
2.) A(p1) =1
p1 p1 p1
Contoh titik yang tidak memenuhi kriteria 2 algoritma Hilditch
(a) A(p1) = 2 (b) A(p1) = 2 (c) A(p1) = 3
Teknik Pengolahan Citra
3.) p2, p4, atau p8 ada yang merupakan titik latar, atau A(p2) ≠ 1
Algoritma Hilditch
p2 p2 p2
p8 p1 p4 p8 p1 p4 p8 p1 p4
untuk menghindarkan terhapusnya garis horisontal dengan lebar 2 titik
(a) garis vertikal (b) p2, p4, p8 ≠ latar (c) p2, p4, atau p8 = latar
berlebar 2 titik A(p2) ≠ 1 A(p2) = 1
Contoh titik pada kriteria 3 algoritma Hilditch (yang tidak dihapus)
Teknik Pengolahan Citra
4.) p2, p4, atau p6 ada yang merupakan titik latar, atau A(p4) ≠ 1
(a) garis vertikal (b) p2, p4, p6 ≠ latar (c) p2, p4, atau p6 = latar berlebar 2 titik A(p4) ≠ 1 A(p4) = 1
Contoh titik pada kriteria 4 algoritma Hilditch (yang tidak dihapus)
Algoritma Hilditch
p2 p2 p2
p1 p4 p1 p4 p1 p4
p6 p6 p6
untuk menghindarkan terhapusnya garis vertikal dengan lebar 2 titik
Teknik Pengolahan Citra
Referensi Firdausy, K, 2003, Diktat Kuliah Teknik
Pengolahan Citra, Program Studi Teknik Elektro,
Universitas Ahmad Dahlan
Castleman, K.R., 1996, Digital Image Processing,
Prentice-Hall,Inc., New Jersey
Jain, A.K., 1989, Fundamental of Digital Image
Processing, Prentice-Hall,Inc., New Jersey
I.T. Young, J.J. Gerbrands, L.J. van Vliet, Image
Processing Fundamentals,
http://www.ph.tn.tudelft.nl/Courses/FIP/
top related