PENGOLAHAN CITRA

 
A. PERBAIKAN CITRA 

adalah proses aksentuasi atau penajaman fitur tertentu dari citra (misalnya tepian, wilayah atau kontras) agar citra dapat ditampilkan secara lebih baik dan bisa dianalisis secara lebih teliti. Perbaikan citra tidak meningkatkan kandungan informasi dari citra tersebut, melainkan memperlebar jangkauan dinamik dari suatu fitur (feature) sehingga bisa dideteksi atau diamati dengan lebih mudah dan tepat. Perbaikan citra dapat dilakukan dengan beberapa macam cara yang dapat dibagi kedalam dua kelompok, yakni perbaikan citra dalam domain spasial dan perbaikan citra dalam domain frekuensi (Fourier). Pembagian ini didasarkan pada kawasan dilakukannya proses perbaikan dan seringkali proses perbaikan pada kedua kawasan ini ekivalen

a. Perbaikan citra Pada Domain Spasial adalah operasi tanpa memori (zero-memory atau memoryless), dimana nilai derajat keabuan suatu piksel dipetakan ke derajat keabuan baru melalui transformasi ataupun perubahan sesudah diedit. b. Perbaikan citra frekuensi transformasi balik ke kawasan spasial ataupun kebalikannya dari spasial.

 B. PENIGKATAN KUALITAS CITRA Adalah melakukan pemrosesan terhadap citra agar hasilnya dapat lebih baik dari citra awal untuk aplikasi tertentu. Cara paling mudah Pemrosesan hanya melibatkan satu piksel saja (tidak menggunakan jendela ketetanggaan) Contoh: contrast stretching, histogram manipulation Histogram processing: mengubah bentuk histogram agar pemetaan gray level pada citra juga berubah.

C. REGISTRASI CITRA yaitu memberikan data koordinat pada citra atau image sehingga citra tersebut memiliki posisi da biasanya untuk geografis. Salah satu cara membuat data SIG adalah dengan mendigitasi data raster. Beberapa teknik untuk mendigit data, dan pada umumnya terbagi atas dua kelompok yaitu: - mendigitasi data menggunakan alat yang disebut digitizer - digitasi dengan menggunakan layer Komputer dan mouse yang kita sebut digitasi on screen Kita akan menggunakan teknik kedua yang lebih cepat, gampang, murah dengan ketelitian yang tidak terlalu jauh berbeda dengan menggunakan alat digitizer. Kita cukup menyediakan citra atau gambar hasil scanner, atau foto udara, citra satelit dan data raster apapu juga, asalkan kita masih memperoleh data posisi pada citra tersebut dan kita memerlukan minimal empat titik koordinat, dalam bentuk jalur kurva tertutup, berurutan dan hierarkhi dari peta asli tersebut 

D. PEMAMPATAN CITRA adalah aplikasi kompresi data yang dilakukan terhadap citra digital dengan tujuan untuk mengurangi redundansi dari untuk mengurangi redundansi daridata-data yang terdapat dalam citrasehingga dapat disimpan atau ditransmisikan secara efisien. TUJUAN Kompresi citra bertujuanmeminimalkan kebutuhan memori untuk merepresentasikan citra digital dengan mengurangi duplikasi data di dengan mengurangi duplikasi data di dalam citra sehingga memori yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit daripada representasi citra semula. MANFAAT • Waktu pengiriman data pada saluran komunikasi data lebih singkat Contoh : pengiriman gambar dari fax, video conferencing, handphone, download dari internet, pengiriman data medis, pengiriman internet, pengiriman data medis, pengiriman dari satelit, dsb • Membutuhkan ruang memori dalam storage lebih sedikit dibandingkan dengan citra yang tidak dimampatkan 

E. PEMILIHAN CITRA adalah proses pemisahan antara object dan background suatu citra. Salah satu teknik segmentasi citra yang populer adalah thresholding, karena mudah untuk di implementasikan, serta waktu komputasi yang cepat (Gonzales, R.C., dkk, 2008). Bilevel thresholding merupakan salah satu kategori dari metode thresholding, dimana bilevel thresholding men-segmentasi citra menjadi dua region yaitu object dan background. Beberapa metode telah diusulkan untuk mendapatkan nilai threshold secara otomatis Abutaleb menggunakan pencarian nilai threshold menggunakan two-dimensional entropy (Abutaleb A.S., 1989). Tsai memilih nilai threshold dengan mathematical moment dari citra grayscale (Tsai W.H., 1985). Wang dan kawan-kawan mengusulkan thresholding citra berdasarkan maksimisasi index dari nonfuzziness pada histogram grayscale 2D (Wang, Q., 1985). Otsu merumuskan masalah pemilihan nilai threshold dengan analisis diskriminan, dimana histogram citra dibagi menjadi dua grup dan nilai threshold ditentukan ketika variance antara dua grup nilainya maksimum (Otsu, N., 1979). Untuk kasus unimodal histogram yang memiliki puncak histogram tidak jelas, Otsu tetap bisa menangani. Karena keunggulan itu, Otsu menjadi salah satu metode thresholding bilevel yang handal (Sahoo, dkk., 1988) dan digunakan sebagai metode klasik dalam aplikasi sesungguhnya (Cao, dkk., 2002) Iluminasi dan gradasi warna pada sensor pasif terjadi karena faktor dari cahaya di lingkungan sekitarnya atau fokus pengambilan citra (Chong-Yaw, W., dkk., 2006). Pada sensor aktif gradasi warna gelap terang terjadi akibat perbedaan pancaran sinar x yang diterima oleh film setelah melewati tubuh manusia, dimana sinar x tersebut dipancarkan oleh sensor aktif (Gonzales, R.C., dkk, 2008). Jika disegmentasi dengan menggunakan metode bilevel thresholding, maka akan terjadi kesalahan segmentasi. Untuk mendapatkan hasil segmentasi yang lebih baik pada kasus citra yang memiliki iluminasi dan gradasi warna, timbul ide untuk membagi citra menjadi beberapa window. Tetapi permasalahan timbul jika terdapat window yang hanya berisi object atau background saja. Jika hal itu terjadi maka window tersebut akan ter-threshold oleh ukuran window yang statis Tujuannya adalah mengembangkan teknik pemilihan window secara adaptive berdasarkan tingkat ketajaman citra. Teknik thresholding ini akan dibandingkan dengan teknik thresholding yang diusulkan oleh Qingming Huang

A. Teori Warna Warna adalah salah satu unsur keindahan dalam seni dan desain selain unsur-unsur lainnya seperti: garis, bidang, bentuk, tekstur, nilai, ukurandan juga keadaan. Warna dapat mempengaruhi jiwa manusia dengan kuat atau dapat mempengaruhi emosi manusia hanya dengan melihat bagaimana seseorang memilih warna tertentu . Menurut Maitland Graves dari bukunya yang berjudul The Art of Color and Design, sifat warna digolongkan menjadi dua golongan ekstrim, yaitu warna panas dan warna dingin. a. Warna panas/hangat: Keluarga kuning, jingga, merah Sifatnya: positif, agresif, aktif, merangsang dan juga sangat garang b. Warna dingin/sejuk: Keluarga hijau, biru, ungu Sifatnya: negatif, mundur tenang, tersisih, aman ,santai Berikut ini adalah warna-warna yang mempunyai asosiasi dengan pribadi seseorang, diambil dari buku Design in Dress oleh Marian L. David, hal 135: a. Merah : cinta, nafsu, kekuatan, berani, primitive, menarik, bahaya, dosa, pengorbanan, vitalitas,angkara,membara. b. Merah jingga : semangat, tenaga, kekuatan, pesat, hebat, gairah. c. Kuning jingga : kebahagiaan, penghormatan, kegembiraan, optimisme, terbuka. d. Kuning : cerah, bijaksana, terang, bahagia, hangat, pengecut, pengkhianatan. e. Hijau muda : kurang pengalaman, tumbuh, cemburu, iri hati, kaya, segar, istirahat, tenang,. f. Hijau biru : tenang, santai, diam, lembut, setia, kepercayaan. g. Biru : damai, setia, konservatif, pasif, terhormat, depresi, lembut, menahan diri, ikhlas. h. Biru ungu : spiritual, kelelahan, habit, kesuraman, kematangan, sederhana, rendah hati, keterasingan, tersisih, tenang, sentosa. i. Coklat : hangat, tenang, alami bersahat, kebersamaan, tenang, sentosa, rendah hati. j. Hitam : kuat, duka cita, resmi, kematian, keahlian, tidak menentu. k. Kelabu : tenang, intelek, masa depan (warna millennium), kederhanaan, kesedihan. l. Putih : senang, harapan, murni, lugu, bersih, spiritual, pemaaf, cinta, terang. Pemilihan warna juga harus disesuaikan dengan budaya pengunjung. Beberapa penelitian menunjukan bahwa respon setiap orang dari budaya yang berbeda akan berbeda pula sehingga orang akan berpikir lain. Dibawah ini adalah contoh aplikasi warna Sebuah pengetahuan istilah warna membantu kita untuk menghargai cara yang berbeda bahwa warna dapat digunakan dalam seni dan desain. COLOR TINTS Sebuah warna menggambarkan warna yang dicampur dengan putih. Atau disebut tints color COLOR SHADES Sebuah warna menggambarkan warna yang dicampur dengan hitam. Atau disebut shades color COLOR INTENSITY Intensitas warna adalah kekuatan atau nilai warna. Dalam ilustrasi kami, ada tiga buah persegi panjang ungu adalah warna identik tetapi mereka tampaknya berubah ketika dikelilingi oleh warna yang berbeda. Oleh karena itu, intensitas perubahan warna dalam kaitannya dengan warna yang mengelilinginya. Efek ini dikenal sebagai Kontras simultan. TRANSPARENT COLORS Warna transparan adalah warna yang dapat Anda lihat melalui. Misalkan cat biasanya dicampur sangat tipis untuk membuatnya transparan. Cat air adalah cat yang paling transparan, tetapi minyak dan akrilik juga dapat menipis untuk efek yang sama. Cat transparan diterapkan dalam apa yang kita sebut 'sapuan warna' dalam lukisan cat air atau 'warna glasir' dalam minyak atau lukisan akrilik. Bila Anda overlay dua warna transparan mereka akan bercampur untuk membuat ketiga. Berbagai jenis cat dan warna-warna tertentu secara alami lebih transparan daripada yang lain. OPAQUE COLORS Warna Buram adalah warna yang Anda tidak dapat melihat melalui. Semisal cat biasanya dicampur sangat tebal untuk membuatnya buram. Minyak dan cat akrilik adalah cat yang paling buram, tapi guas adalah jenis cat air juga dirancang untuk tujuan ini. Berbagai jenis cat dan warna-warna tertentu secara alami lebih buram dari yang lain. Titanium putih sering ditambahkan ke warna yang sangat transparan untuk membuat mereka buram. WARM and COOL COLORS Warna hangat dikatakan secara visual dan emosional menarik, sedangkan warna dingin memiliki efek yang lebih menenangkan. Sisi merah / kuning roda warna dikatakan hangat, mirip dengan warna api. Warna-warna muncul untuk maju ke arah Anda dan berdiri lebih dari warna lain bila dilihat dari kejauhan. Sisi hijau / biru roda warna dikatakan dingin, mirip dengan warna es. Warna-warna tampak surut dan memudar ke kejauhan. Sebuah pengetahuan tentang bagaimana pekerjaan warna hangat dan sejuk berguna ketika mengatur warna dalam lanskap untuk menciptakan ilusi jarak. Ilusi ini disebut Perspektif Aerial. TONE Nada adalah terang atau gelap warna. Hal ini digunakan untuk menunjukkan efek cahaya dan bayangan dan menciptakan ilusi bentuk 3D. MATT and GLOSS COLOR Istilah-istilah ini mengacu pada kualitas reflektif warna. Warna matt dari kubus dan kerucut menciptakan permukaan non-reflektif kusam, sedangkan warna gloss dari bola dan silinder memberikan selesai reflektif cerah. Artis campuran media (terpentin, minyak biji rami, emulsi akrilik) dengan cat untuk mengubah matt atau gloss efek cat. Keseimbangan matt dan efek gloss pada permukaan lukisan bisa menjadi efek yang diinginkan, tetapi biasanya seniman ingin bahkan keluar kemilau permukaan dengan menerapkan matt keseluruhan atau vernis gloss. Hal ini tidak hanya menyatukan warna dan permukaan tetapi juga melindungi lukisan dari debu dan kotoran. MONOCHROME and POLYCHROME COLOR Para monokrom merujuk pada penggunaan satu warna atau berbagai nuansa satu warna dalam bentuk tunggal. Polikrom mengacu pada penggunaan banyak warna dalam satu bentuk.

            Langkah langkah penting dalam pengolahan citra

 

 Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas citra semisal hambatan-hambatan untuk melakukan interpretasi dan klasifikasi yang diperlukan

Berikut ini akan kami sampaikan dengan singkat beberapa langkah yang umum dilakukan, akan tetapi detail dari teknik dan ketrampilan menggunakan hanya bisa diperoleh dengan praktek langsung dengan menggunakan sebuah citra dan software pengolahan citra tertentu.

 Ada beberapa faktor penting, terutama untuk aplikasi kehutanan tropis adalah: 

1. Tutupan awan. Terutama untuk sensor pasif, awan bisa menutupi bentuk-bentuk yang berada di bawah atau di dekatnya, sehingga interpretasi tidak dimungkinkan, Masalah ini sangat sering dijumpai di daerah tropis, dan mungkin diatasi dengan mengkombinasikan citra dari sensor pasif (misalnya Landsat) dengan citra dari sensor aktif (misalnya Radarsat) untuk keduanya saling melengkapi. 

2. Bayangan topografis. Metode pengkoreksian yang ada untuk menghilangkan pengaruh topografi pada radiometri belum terlalu maju perkembangannya.

 3. Pengaruh atmosferik. Pengaruh atmosferik, terutama ozon, uap air dan aerosol sangat mengganggu pada band nampak dan infrared. Penelitian akademis untuk mengatasi hal ini masih aktif dilakukan. 

4. Derajat kedetailan dari peta tutupan lahan yang ingin dihasilkan. Semakin detail peta yang ingin dihasilkan, semakin rendah akurasi dari klasifikasi. Hal ini salah satunya bisa diperbaiki dengan adanya resolusi spectral dan spasial dari citra komersial yang tersedia. 

Setelah citra dipilih dan diperoleh, langkah-langkah pemrosesan tidak terlalu tergantung sistem sensor dan juga software pengolahan citra yang dipakai.

 Langkah-langkah dalam pengolahan citra:

 1. Mengukur kualitas data dengan descriptive statistics atau dengan tampilan citra.
 2. Mengkoreksi kesalahan, baik radiometric (atmospheric atau sensor) maupun geometric.
 3. Menajamkan citra baik untuk analisa digital maupun visual. 
4. Melakukan survei lapangan. 
5. Mengambil sifat tertentu dari citra dengan proses klasifikasi dan pengukuran akurasi dari hasil klasifikasi. 6. Memasukkan hasil olahan ke dalam SIG sebagai input data.
 7. Menginterpretasikan hasil. Mengamati citra pada layar adalah proses yang paling efektif dalam mengidentifikasi masalah yang ada pada citra, misalnya tutupan awan, kabut, dan kesalahan sensor.

            Citra bisa ditampilkan oleh sebuah komputer, baik per satu band dalam hitam dan putih maupun dalam kombinasi tiga band, yang disebut komposit warna. Mata manusia hanya bisa membedakan 16 derajat keabuan dalam sebuah citra, tetapi bisa membedakan berjuta juta warna yang berbeda. Oleh karena itu, teknik perbaikan/enhancement citra yang paling sering digunakan adalah memberi warna tertentu kepada nilai DN tertentu (atau kisaran dari Daerah Normal tertentu) sehingga meningkatkan kontras antara nilai DN tertentu dengan pixel di sekelilingnya pada suatu citra. 
           Sebuah citra true color adalah citra dimana warna yang diberikan kepada nilai-nilai DN mewakili kisaran spektral sebenarnya dari warna-warna yang digunakan pada citra. False color adalah teknik dimana warna-warna yang diberikan kepada DN tidak sama dengan kisaran spektral dari warna-warna yang dipilih. Teknik ini memungkinkan kita untuk memberi penekanan pada bentuk-bentuk tertentu yang ingin kita pelajari menggunakan skema pewarnaan tertentu. Pada contoh dari false color  yang dibuat dengan komposit 432 dari citra Landsat 7, vegetasi muda, yang memantulkan near IR, terlihat merah terang. Kegiatan pertanian yang terkonsentrasi akan mudah dideteksi dengan adanya warna merah terang. Kalau kita buat plot antara DN dan derajat keabuan untuk setiap pixel, garis yang terbentuk menggambarkan bentuk hubungan antara keduanya. Hubungan linier (seperti contoh di bawah ini) menunjukkan bahwa DN dan juga keabuan tersebar merata dalam kisaran nilai 0-255 pada citra Permasalahan dengan hubungan linier seperti ini adalah bahwa nilai DN dari bentuk-bentuk yang ingin kita tonjolkan mungkin terkonsentrasi pada kisaran kecil, sehingga derajat keabuan yang diberikan kepada nilai DN di luar daerah yang ingin kita tonjolkan sebenarnya tidak terpakai. 
               Untuk memperbaiki kontras dari bagian citra yang kita inginkan kita bisa memakai kurva perbaikan yang didefinisikan secara matematis. Kurva ini akan menyebarkan ulang nilai derajat keabuan yang paling sering dipakai sehingga menonjolkan kisaran DN tertentu. Pemakaian kurva untuk menonjolkan bentuk tertentu dan juga pemilihan 3 band dari sebuah citra multispektral untuk dikombinasikan dalam sebuah citra komposit memerlukan pengalaman dan ‘trial and error’, karena setiap aplikasi perlu menekankan bentuk yang berbeda dalam sebuah citra. Sebelum sebuah citra bisa dianalisa, biasanya diperlukan beberapa langkah pemrosesan awal. 
                  Koreksi radiometric adalah salah satu dari langkah awal ini, dimana efek kesalahan sensor dan faktor lingkungan dihilangkan. Biasanya koreksi ini mengubah nilai DN yang terkena efek atmosferik. Data tambahan yang dikumpulkan pada waktu yang bersamaan dengan diambilnya citra bisa dipakai sebagai alat kalibrasi dalam melakukan koreksi radiometric. Selain itu koreksi geometric juga sangat penting dalam langkah awal pemrosesan. Metode ini mengkoreksi kesalahan yang disebabkan oleh geometri dari kelengkungan permukaan bumi dan pergerakan satelit.
                Koreksi geometric adalah proses dimana titik-titik pada citra diletakkan pada titik-titik yang sama pada peta atau citra lain yang sudah dikoreksi. Tujuan dari koreksi geometri adalah untuk meletakkan elemen citra pada posisi planimetric (x dan y) yang seharusnya. 
               Satu langkah pemrosesan penting yang paling sering dilakukan pada pengolahan citra adalah klasifikasi, dimana sekumpulan pixel dikelompokkan menjadi kelas-kelas berdasarkan karakteristik tertentu dari masing-masing kelas. Terutama untuk proses klasifikasi, survei lapangan sangat diperlukan. Pada umumnya hasil klasifikasi inilah yang akan menjadi input yang sangat berharga bagi SIG untuk diolah dan diinterpretasi bersama layer-layer data yang lain.

 Semoga informasi yang sangat singkat ini bisa memberikan manfaat. Terima kasih.