2.4 Peningkatan Mutu Citra
2.4.3 Filter Pergeseran Posisi (Position Shifting Filtering)
Salah satu proses peningkatan mutu citra yang orientasi prosesnya per citra adalah proses koneksi geometri citra. Jenis penggunaan yang bersifat geometris yang sering terjadi waktu proses rekaman citra yang dapat berbentuk pergeseran pusat citra dan perubahan orientasi koordinat citra yang sering disebut sebagai skewed. Koneksi geometris yang sederhana dan sering digunakan untuk mengatasi gangguan-gangguan tersebut diatas adalah proses rotasi citra dan translasi citra yang semuanya termasuk transformasi dua dimensi.
2.4.3.1 Rotasi Citra
Rotasi citra akan mengubah orientasi koordinat dari citra. Contoh dari citra yang akan mengalami skewed dapat dilihat pada Gambar 2.3.a dimana citra yang seharusnya berbentuk persegi berubah menjadi bentuk jajaran genjang. Sedangkan Gambar 2.3.b menunjukkan hasil citra rotasi citra Gambar 2.3.a sebesar sekitar 15 derajat yang dapat mengembalikan bentuk citra menjadi persegi.
Rotasi citra dapat dilakukan dengan cara transformasi koordinat sebagai berikut: Xb = Xcos(alpha) + Ysin(alpha)
Yb = -Xsin(alpha) + Ycos(alpha) Dimana:
Alpha : sudut rotasi arah lawan jarum jam X : koordinat pixel citra asli
Y : koordinat baris citra asli Xb : koordinat pixel citra baru Yb : koordinat baris citra baru
Untuk transformasi ortogonal yaitu transformasi koordinat pada rotasi citra dengan sudut-sudut rotasi khusus seperti 90 derajat, 180 derajat atau 270 derajat dapat dilakukan dengan cara yang lebih sederhana dan lebih cepat. Rotasi citra dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Rotasi Citra A B
Citra yang Hasil rotasi citra mengalami rotasi
Proses transformasi dapat dilakukan dengan memindahkan setiap pixel citra ke koordinat baru pixel tersebut pada elemen suatu matriks dimemori komputer. Pada akhirnya proses transformasi, seluruh elemen matriks tersebut dapat dipindahkan secara langsung pada memori penyimpanan citra. Sedangkan rumus transformasi koordinat yang digunakan secara sederhana dapat dituliskan sebagai berikut:
Rotasi 90 derajat : Xb = Y Yb = (W + 1) – X Rotasi 180 derajat : Xb = (W + 1) – X Yb = (H + 1) – Y Rotasi 270 derajat : Xb = (H + 1) – Y Yb = X Dimana :
W = banyaknya pixel pada satu baris H = banyaknya baris pada citra
Yang termasuk juga pada transformasi ortogonal adalah memutar atau membalik citra sepanjang sumbu x dengan :
Xb = X
Yb = (H + 1) – Y
Dan membalik sepanjang sumbu y dengan : Xb = (W + 1) – X
Yb = Y
Juga transpose citra sepanjang diagonal utama dengan : Xb = ( H + 1) – Y
Yb = (W + 1) – X
Dan transpose sepanjang diagonal kedua dengan : Xb = Y
Yb = X
Bila gangguan citra menyebabkan perubahan ukuran dari citra maka gangguan tersebut dapat diatasi dengan melakukan skala citra. Proses perubahan ukuran suatu citra, yaitu diperbesar atau diperkecil, sering dibutuhkan untuk keperluan memperlihatkan detil, untuk peragaan pada layar peraga, maupun untuk keperluan penyusunan tata letak suatu dokumen.
Transformasi koordinat citra asal kecitra dengan skala lebih besar ataupun lebih kecil dapat dilakukan dengan rumus:
Xbaru = Sx + X Ybaru = Sy + Y
Dimana Sx dan Sy adalah faktor skala.
2.4.3.3 Translasi Citra
Translasi citra dilakukan terhadap citra yang mengalami gangguan dalam bentuk pergeseran pusat citra. Bentuk transformasi koordinat untuk proses skala adalah sebagai berikut:
Xb = X + Tx Yb = Y + Ty
Dimana : Tx dan Ty = besarnya translasi pada arah sumbu x dan y.
Pada proses translasi tidak terjadi perubahaan ukuran maupun orientasi citra, yang terjadi hanyalah perubahaan posisi dari citra. Translasi citra dapat dilihat pada Gambar 2.5. ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Gambar 2.5 Translasi Citra
Pada gambar tersebut terlihat dua buah citra berukuran dan berorientasi sama ditumpangkan pada gambar asal yang besar. Citra kecil pertama sebelah kiri atas adalah hasil proses asal yang besar. Citra kecil pertama sebelah kiri atas adalah hasil proses skala citra, kemudian terhadap citra tersebut dilakukan proses translasi dengan faktor (Tx, Ty) sehingga berubah posisinya menjadi citra kecil kedua disebelah kanan.
2.4.3.4 Pergeseran Posisi Pixel
Pergeseran posisi pixel pada citra berarti menggunakan suatu filter untuk menggerakkan atau menggeser posisi pixel suatu citra untuk menciptakan suatu efek tertentu, dengan mengambil pixel pengganti diposisi yang lain dari pixel asal. Dimana ketentuan untuk mengambil koordinat lain ditentukan oleh informasi yang disimpan didalam mask (daerah efektif) yang berukuran NxN. Contoh dari pergeseran posisi
pixel ini adalah membuat efek gelombang air pada citra. Prosesnya dapat digambarkan
secara urutan dalam suatu algoritma dan diagram seperti dibawah ini:
1. Lakukan looping (double loop untuk X dan Y) untuk mengganti seluruh pixel didalam NxN area yang akan di-filter.
2. Pada setiap koordinat (X, Y).
3. Baca koordinat pengganti X, Y dalam sel mask [X, Y] sehingga koordinat pengganti tersebut disebut dengan (Ax, Ay).
4. Gunakan koordinat pengganti (Ax, Ay) untuk melakukan pembacaan warna
pixel.
5. (Get pixel) pada citra, warna pixel tersebut disebut dengan color.
6. Mengganti warna pixel pada koordinat X dan Y dengan warna pixel yang baru dibaca pada proses sebelumnya.
Dalam hal ini ukuran mask atau daerah efektif tidak harus sebesar layar, jika citra yang hendak di-filter hanya sebagian dari citra. Pada saat mengambil koordinat pengganti (Ax, Ay) dari sel mask tersebut, tidak digunakan koordinat X dan Y dari
pixel sebagai indeks array mask, karena sistem koordinat mask dan layar berbeda,
dari layar. Untuk itu cukup mengurangi koordinat X dan Y dari layar dengan koordinat Bx dan By yang merupakan titik kiri atas dimana filter akan dilakukan pada citra. Demikian pula dengan harga Ax dan Ay yang didapat dalam sel mask adalah sistem koordinat mask sehingga mengalokasikannya pada sistem koordinat layar, cukup menambahkannya dengan koordinat Bx dan By. Sistem ini disebut sistem koordinat layar dan sistem koordinat mask yang terdiri dari dua bagian A dan B. Daerah B merupakan daerah layar sebagian koordinat layarnya dijadikan sebagai
mask. Sedangkan daerah A merupakan daerah efektif atau disebut juga dengan mask
yang seluruh koordinat layarnya diambil dari daerah B pada daerah A inilah seluruh sel (pixel) akan di-filter.
Untuk mengetahui titik koordinat dalam sel mask, atau terletak pada daerah A dapat dihitung dengan melakukan perhitungan jarak antara titik tersebut:
Ax = Bx + X Ay = By +Y
Jika (Ax, Ay) lebih besar dari (Bx, By) dan (Ax, Ay) lebih kecil dari (Bx, By) maka titik tersebut berada dalam sel mask.