v
UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Studi Ganda
Teknik Informatika - Matematika Skripsi Sarjana Program Studi Ganda
Semester Ganjil 2005/2006
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PERBESARAN DAN PENGHALUSAN CITRA-JPEG DENGAN MENGGUNAKAN METODA INTERPOLASI DAN
CANNY-DERICHE Paul
NIM: 0500585024
ABSTRAK
Berbagai teknik penghalusan citra yang memiliki noise sudah dikembangkan dan akan terus dikembangkan selama masih ada unsur-unsur citra yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diinginkan. Saat ini hasil dari penghalusan umumnya menggunakan pelacakan tepi pada piksel tetangganya. Dan hasil dari penghalusan tepi selain dapat menghaluskan piksel-piksel citra, juga harus dapat diproses secara cepat dan perbesaran citra yang dilakukan harus dapat memperkirakan secara tepat warna RGB (Red, Green, Blue) untuk tiap-tiap koordinat piksel secara tepat.
Dalam skripsi ini akan ditampilkan suatu aplikasi penghalusan dan perbesaran citra, dengan metoda Canny-Deriche dan interpolasi. Dengan menggunakan suatu citra, data citra ini akan diperhalus dan diperbesar sesuai dengan besar citra yang dikehendaki. Warna dari piksel-piksel yang hilang akibat noise diharapkan tidak memperlihatkan perubahan yang significant pada citra yang akan diperhalus dan diperbesar. Hal ini tentu saja tidak lepas dari perkiraan pengaruh warna RGB pada piksel-piksel yang bertetanggaan.
Citra yang digunakan dalam perancangan ini adalah citra dengan format JPEG, yang merupakan citra hasil kompresi lossy. Dalam proses penghalusan citra akan dihitung perkiraan data citra bayangan yang akan dijumlahkan pada piksel citra awal. Sedang dalam proses perbesaran, citra hasil penghalusan akan diperbesar sesuai dengan besaran yang diinginkan. Dengan memperkirakan warna dari piksel-piksel yang kosong.
Rancangan ini berbasiskan pada penghalusan dan perbesaran citra dimana pengguna memperkirakan warna piksel citra untuk piksel yang memiliki noise. Dan pada saat telah diperkirakan noise-nya, citra dapat diperbesar sesuai dengan perbesaran yang dikehendaki.
Dari perancangan ini memperlihatkan hasil yang cukup baik untuk piksel yang memiliki noise.
vi
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan, karena oleh-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas Skripsi yang berjudul: “PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI PERBESARAN DAN PENGHALUSAN CITRA-JPEG DENGAN MENGGUNAKAN METODA INTERPOLASI DAN CANNY-DERICHE” sebagai syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Program Studi Ganda, Jurusan Teknik Informatika–Matematika, Jenjang Pendidikan Strata 1.
Dalam menyelesaikan tugas Skripsi ini, penulis memperoleh bimbingan, dorongan semangat, fasilitas dari berbagai pihak yang mendukung penulis untuk menyelesaikan tugas tersebut. Ucapan terima kasih disampaikan terutama kepada:
Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M. App. Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara, yang telah memberikan kesempatan kepada para mahasiswa untuk menerapkan segala sesuatu yang telah dipelajari selama mengikuti kegiatan belajar dengan mengadakan program studi Skripsi;
Bapak Wikaria Gazali, S.Si, MT., selaku Dekan Fakultas MIPA, yang selalu memacu semangat dan kreatifitas setiap mahasiswanya;
Bapak Drs. Ngarap Imanuel Manik, M.Kom., selaku Kepala Jurusan Matematika dan Statistika, yang telah memberikan persetujuan terhadap topik Skripsi yang diajukan dan telah menunjuk para pembimbing yang terbaik untuk penulis, serta telah meluangkan waktu untuk menjawab keragu-raguan penulis;
vii
Bapak Makmuri, Drs MS, selaku Dosen Pembimbing pertama, yang telah meluangkan waktu, memberikan saran, ide, dan dukungan moral sehubungan dengan penulisan Skripsi ini dari awal hingga akhir;
Bapak Suryadi Liawatimena, Dr, selaku Dosen Pembimbing kedua, yang telah meluangkan waktu, memberikan saran, ide, dan dukungan moral sehubungan dengan penulisan Skripsi ini dari awal hingga akhir;
Civitas akademika Universitas Bina Nusantara dan rekan-rekan, baik yang secara langsung maupun tidak langsung memberikan dukungan kepada penulis;
Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang telah membekali penulis semangat juang, kepercayaan, dan pengertian yang cukup agar penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
Kiranya Skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan. Dengan tangan terbuka, penulis menerima kritik dan saran agar tulisan ini dapat menjadi lebih berguna dan berkualitas. Terima kasih.
Jakarta, Januari 2006 Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL LUAR ... i
HALAMAN JUDUL DALAM ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN HARDCOVER ... iii
HALAMAN PERNYATAN DEWAN PENGUJI ... iv
ABSTRAK ... v
PRAKATA ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Ruang Lingkup ... 2
1.3. Tujuan dan manfaat Rancangan ... 2
1.4. Spesifikasi Rancangan ... 3
1.5. Sistematika Penulisan ... 3
BAB 2 LANDASAN TEORI ... 8
2.1 Pengertian citra... 8
2.2 Definisi Komputer grafik... 8
2.3 Definisi Sistem visual buatan... 11
2.4 Definisi Pemandangan dan Digital Image... 12
2.5 Definisi JPEG, PPM(Portable Pixmap), dan RGBA... 12
2.6 Definisi Image processing atau pengolahan citra... 13
2.7 Langkah-langkah yang digunakan dalam penghalusan... 21
BAB 3 PERANCANGAN ... 26
3.1 Struktur menu... 26
3.2 Langkah-langkah metoda yang digunakan... 26
3.3 STD (Diagram state) dari proses penghalusan dan perbesaran citra... 35
3.4 Flowchart dari proses penghalusan dan perbesaran citra... 37
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI... 40
4.1 Persiapan data... 40
4.2 Inputan perintah dalam menjalankan program... 40
4.3 Pengubahan citra JPEG ke citra PPM yang akan dianalisa... 40
4.4 Analisa proses penghalusan dan perbesaran... 42
4.5 Analisa waktu yang diperlukan dalam proses penghalusan dan perbesaran... 48
ix
4.7 Analisa hasil penelitian... 52
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 54
5.1 Kesimpulan... 54
5.2 Saran... 54
5.3 Open Problem... 55
DAFTAR PUSTAKA ... xiii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... xv
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 4.1. Nilai data citra terhadap proses gradien... 43 Tabel 4.2. Nilai data citra bayangan terhadap proses penghalusan
Canny-Deriche... 44 Tabel 4.3. Nilai data citra bayangan hasil pemrosesan terhadap nilai
Eigen………. 45
Tabel 4.4. Nilai data citra bayangan hasil pemrosesan terhadap perhitungan tepi... 45 Tabel 4.5. Nilai piksel untuk citra yang baru pada iterasi ke 1... 46 Tabel 4.6. Nilai piksel untuk citra yang baru hasil perbesaran interpolasi... 47 Tabel 4.7. Nilai piksel untuk citra yang baru hasil proses penghalusan
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Analisa titik-titik pada metoda interpolasi linear... 20
Gambar 3.1 Interpolasi pada 3 titik piksel yang digambarkan dalam kubus.. 34
Gambar 3.2 Diagram state pada proses... 35
Gambar 3.3 Flowchart proses penghalusan dan perbesaran... 37
Gambar 4.1 Citra JPEG dengan ukuran 22x13... 41
Gambar 4.2 Citra PPM dengan ukuran 22x13 ... 41
Gambar 4.3 Penghalusan citra JPEG pada iterasi pertama... 46
Gambar 4.4 data citra hasil proses penghalusan pada iterasi ke 8... 47
Gambar 4.5. Perbesaran citra dari hasil penghalusan dengan metoda interpolasi... 49
Gambar 4.6 perbandingan citra hasil penghalusan dan perbesaran 2 kali dari citra berukuran 44x26 ... 50
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman LAMPIRAN A DAFTAR DATA CITRA dan DATA CITRA
BAYANGAN... L.1 Tabel A.1. Nilai data citra terhadap proses gradien... L.1 Tabel A.2. Nilai data citra bayangan terhadap proses
penghalusan Canny-Deriche... L.6 Tabel A.3. Nilai data citra bayangan hasil pemrosesan
terhadap nilai Eigen... L.12 Tabel A.4. Nilai data citra bayangan hasil pemrosesan
terhadap perhitungan tepi... L.17 Tabel A.5. Nilai piksel untuk citra yang baru... L.23 Tabel A.6. Nilai piksel untuk citra yang baru... L.28 Tabel A.7. Nilai piksel untuk citra yang baru hasil
perbesaran interpolasi... L.50
LAMPIRAN B LISTING PROGRAM L.56
B.1. File InterpolasidanCannyDeriche.cpp untuk
proses-proses dalam Penghalusan dan pembesaran citra ... L.56
B.2. File Gbr.h untuk header sebagai modul dalam
pemanggilan fungsi-fungsi pada InterpolasidanCannyDeriche.cpp... L.57
xiii
DAFTAR PUSTAKA
Jimmy Wales,Wikipedia(2006). Linear Interpolation,
URLhttp://en.wikipedia.org/wiki/Linear_interpolation. Akses : 16Januari 2006.
Jimmy Wales,Wikipedia(2006). Lossless data compression,
URL http://en.wikipedia.org/wiki/Lossless_data_compression.
Akses: 15 Januari 2006.
Jimmy Wales,Wikipedia(2006). Lossy data compression,
URL http://en.wikipedia.org/wiki/Lossy_data_compression. Akses: 15 Januari
2006.
Tschumperle David, Inria(1885). LIC-BASED Regularization Of Multi-Valued Images, URL http://www.greyc.ensicaen.fr/~dtschump/data/icip2005.pdf. Akses: 18 Desember.
Poskanzer, Jef(1991). Portable Pixmap file format,
URLhttp://oceancolor.gsfc.nasa.gov/~norman/seawifs_image_cookbook/faux_shu
ttle/ppm.html. Akses: 27 November 2005.
Jimmy Wales, Wikipedia(2006). RGBA, URL http://en.wikipedia.org/wiki/RGBA. Akses : 15 Januari 2006.
Ranchid Deriche(1990). Fast Algorithms for low level vision, URL
ftp://ftp-sop.inria.fr/odyssee/Publications/1990/deriche:90.pdf. Akses :18 Desember 2005.
Ranchid Deriche(1987). Using Canny’s criteria to derive a recursively implemented optimal edge detector,
URL ftp://ftp-sop.inria.fr/odyssee/Publications/1987/deriche:87.pdf. Akses 15
xiv
Ahmad, Usman(2005). Pengolahan Citra Digital. Graha Ilmu, Yogyakarta.
Xiang, Zhigang & Roy A. Plastock. (2001). Schaum’s Outline of Theory and Problems of Computer Graphics, International Edition, McGraw-Hill Book Co. Jain, Anil.K(1989). Fundamental of digital image processing, International Edition,
Prentice-Hall, Inc.
Andleigh, Prabhat.K & Thakrar, Kiran(1996). Multimedia Systems Design, Prentice-Hall,Inc.
Schalkoff , Robert J(1989). Digital image processing and computer vision, John Wiley & Sons.
xv
RIWAYAT HIDUP
Nama : Paul
Tempat, tanggal lahir : Jakarta, 06 Mei 1982 Jenis kelamin : Laki-laki
Alamat : Jl. Pekapuran 6 (Gg Betet Dalam) no 10
: RT.05/02 Kelurahan Tanah Sereal Kecamatan Tambora : Jakarta Barat 11210
Telepon : (021) 63853375
Pendidikan Formal
1989 – 1995 SD Bhinneka Tunggal Ika, Jakarta Barat 1995 – 1998 SMP Bhinneka Tunggal Ika, Jakarta Barat 1998 – 2001 SMU Negeri 2, Jakart Barat
xvi
