BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Metode Grayscale
Suatu citra grayscale adalah suatu citra yang hanya memiliki warna tingkat keabuan. Penggunaan citra grayscale dikarenakan membutuhkan sedikit informasi yang diberikan pada tiap piksel dibandingkan dengan citra berwarna. Warna abu-abu pada citra grayscale adalah warna R (Red), G (Green), B (Blue) yang memiliki intensitas yang sama. Sehingga dalam grayscale image hanya membutuhkan nilai intensitas tunggal dibandingkan dengan citra berwarna membutuhkan tiga intensitas untuk tiap pikselnya. Intensitas dari citra grayscale disimpan dalam 8 bit integer yang memberikan 256 kemungkinan yang mana dimulai dari level 0 sampai dengan 255 (0 untuk hitam dan 255 untuk putih dan nilai diantaranya adalah derajat keabuan). Tingkat keabuan atau Grayscale level dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2. 1 Grayscale Level
2.2 Metode Canny Edge Detection
Batas garis atau Lane Boundaries didefinisikan oleh kontras antara permukaan lintaan dan garis pada jalan. Kontras ini adalah edges dari gambar. Oleh karena itu edge detectors sangat penting untuk menentukan dimana batas garis atau lane boundaries. Hal itu juga mengurangi jumlah pembelajaran data yang dibutuhkan untuk menyederhanakan gambar, jika outline dari sebuah lintsan dapat diekstrak dari sebuah gambar.
Edge detector yang digunakan pada algoritma ini dan satu-satunya yang dapat menghasilkan gambar edge terbaik dari semua edge detector adalah ‘canny’ edge detector. Sangat penting memiliki pendeteksi pinggiran atau edge detection yang dapat memilih threshold secara otomatis, Tetapi threshold otomatis yang ada pada standar canny menghasilkan informasi pinggiran atau edge yang terlalu banyak. Dengan membuat sedikit modifikasi terhadap edge detection yang dihasilkan oleh canny memberikan hasil yang lebih baik. Canny edge detector juga memiliki karakteristik yang membuatnya tidak menghasilkan noise seperti pendekatan-pendekatan yang lainnya. Dibawah adalah gambar yang dihasilkan dari Canny Detection. (Abdulhakam.AM.Assidiq, Othman O. Khalifa, Md. Rafiqul Islam, Sheroz Khan, 2008)
Gambar 2. 2 Setelah melalui proses Canny Edge Detection
2.3 Metode Hough Transform
Hough Transform adalah cara yang paling populer dan metode yang paling efisien dalam mendeteksi garis pada gambar. Untuk setiap edge pixel (x,y) pada x – y plane, nilai dari ρ terhadap setiap dihitung dan dilakukan vote ke grid yang relevan. Parameter untuk menentukan kandidat garis lurus dihasilkan dengan mendeteksi local peak dari cumulative matrix.
Dalam penggunaan Hough Transform parameter solusi dalam menggunakan metode Hough Transform didapatkan dari pencarian secara menyeluruh, yang akan menyebabkan peningkatan beban komputasi. Untuk mengurangi waktu pengerjaan dan menggunakan secara maksimal informasi yang didapatkan. Sebuah improvisasi Hough Transform digunakan untuk mempercepat perhitungan. Ketika menghitung
parameter dari setiap poin, nilai menurut arah dari kontur pixelnya digunakan untuk mengecilkan ruang pencarian.
Berikut adalah langkah-langkah Hough Transform : • Hitung Hough Transform nya
• Cari local peak dari cumulative matrix
Nilai dari semua grid dihitung untuk mencari tahu local peaks. Setiap peak menunjukkan kandidat garis lurus
• Grouping pada Hough Space
Penggunaan teknik grouping pada Hough Space sangat dibutuhkan untuk menghilangkan beberapa respon yang berasal dari garis yang mirip atau sama. Ketika lebih dari satu peak ditemukan dalam daerah yang kecil, rata-rata dari peak tersebut dihitung untuk menjadikan peak-peak sebelumnya menjadi satu.
Gambar 2. 3 Setelah melalui proses Hough Transform
Hasil dari langkah diatas ada pada gambar diatas. Gambar pada baris pertama mendeteksi garis lurus dan Hough Space sebelum di grouping. Pada baris kedua hasil dari garis lurus dan Hough Space setelah di grouping. Respon – respon yang berasal dari garis yang sama telah dikelompokkan pada langkah ini. (XU Fangfang, WANG Bo, ZHOU Zhiqiang, ZHENG Zhihui, 2001)
(Halimatus Sa’diyah, R.Rizal Isnanto, Achmad Hidayatno) Transformasi Hough menggunakan bentuk parametrik dan menggunakan pemungutan suara terbanyak atau voting untuk menentukan nilai parameter yang tepat. Apabila dalam gambar memiliki beberapa garis yang saling berpotongan pada suatu titik, kemudian titik tersebut ditransformasi ke dalam ruang parameter m – c akan didapati bahwa transformasi dalam ruang parameter m – c adalah sebuah garis lurus dengan persamaan garis dinyatakan sebagai,
(3-1)
Sebaliknya jika dalam citra terdapat sebuah garis lurus, dimana garis tersebut mempunyai persamaan seperti persamaan (3-1), maka apabila ditransformasi ke dalam ruang parameter m – c akan diperoleh bahwa transformasi dalam ruang parameter m – c adalah beberapa garis yang saling berpotongan dalam suatu titik. Persamaan transformasi diperoleh dengan cara memanipulasi persamaan garisnya yaitu persamaan (3-1) menjadi bentuk parametrik menjadi persamaan.
(3-2)
Perhitungan transformasi dilakukan dengan cara menghitung tiap titik dalam citra kedalam semua variasi nilai m - c. Jika ditemui sebuah garis vertikal, maka akan terjadi masalah dalam penghitungannya dikarenakan garis vertikal mempunyai nilai gradien kemiringan yang besarnya tak berhingga ∞.
Sebagai alternatifnya digunakan persamaan
(3-3)
Gambar 3. 1 Gambar garis dalam koordinat kartesian
Sebuah titik B dalam gambar tersebut apabila ditransformasi ke dalam ruang parameter r – maka akan menjadi seperti Gambar 2.2
Gambar 3. 2 Hasil transformasi dalam ruang parameter r – θ
Apabila di dalam citra terdapat suatu garis lurus, maka jika garis lurus citra ditransformasi kedalam ruang parameter r – akan terjadi suatu titik penumpukan antar kurva sinusoida hasil pentransformasian masing-masing komponen piksel garis yang membentuk garis lurus tersebut.
2.4 NI LabVIEW
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) adalah perangkat lunak komputer untuk pemrosesan dan visualisasi data dalam bidang akuisisi data, kendali instrumentasi serta automasi industri. LabVIEW menggunakan gambar atau grafis sebagai fungsi (Grapichal Programming Language atau Visual Programming Language). Jika pada pemograman lainnya menggunakan teks untuk
membuat sebuah fungsi, bahasa pemograman ini menginterpretasikan sebuah grafis sebagai suatu fungsi. Program LabVIEW disebut dengan Virtual Instrumen (VI) karena beberapa tampilan dan operasi pada program LabVIEW menyerupai suatu instrument seperti osiloskop dan multimeter. Setiap VI menggunakan fungsi-fungsi yang memanipulasi input dari user interface atau sumber lain dan menampilkan informasi tersebut atau memindahkan informasi tersebut ke file atau komputer lain.
Terdapat tiga desain antarmuka yang digunakan :
• Front Panel adalah desain antarmuka yang dapat digunakan untuk memberi masukan atau sebagai keluaran. Sebagai contoh numeric control adalah sebuah control yang dapat memberi masukan berupa angka atau image display yang dapat menampilkan gambar. Ada beberapa grafis fungsi yang tidak dapat dipakai pada front panel.
Gambar 2. 4 Front Panel
• Block Diagram adalah desain antarmuka yang berisi grafis fungsi - fungsi perhitungan yang digunakan dalam LabVIEW programming. Grafis fungsi yang ada kita hubungkan untuk membuat persamaan atau untuk menghasilkan nilai - nilai yang kita inginkan.
Gambar 2. 5 Block Diagram
• Controls and Functions Palettes. Pada functions and Controls palettes terdapat semua grafis fungsi yang dimiliki LabVIEW yang dapat kita gunakan pada front panel maupun block diagram.
Gambar 2. 6 Controls and Functions Palettes
(http://www.fightingpi.org/Resources/Controls/Labview%20Resources/labview_tutorial
2.5 NI myRio
MyRio adalah sebuah perangkat keras dimana pengguna dapat memanipulasi fungsi – fungsinya untuk membuat berbagai sistem. myRio menggunakan ARM prosesor yang juga sebuah FPGA prosesor. Dengan menggunakan fitur-fitur yang ada dapat dibuat sistem yang lebih kompleks. myRio menggunakan LabView sebagai IDE. LabView digunakan untuk membuat aplikasi yang akan menjalankan perangkat keras atau fitur – fitur yang ada pada myRio. Pada board myRio terdapat beberapa periperal yang umum yang dapat digunakan seperti bluetooth, wifi, LED, accelerometer, push button, analog input dan output, RAM. Dapat juga dihubungkan ke sebuah integrated circuit atau IC untuk membuat sistem yang lebih kompleks. Atau dihubungkan ke board lain yang memang diperlukan dalam membuat sebuah sistem.
Gambar 2. 7 myRio produk dari National Instrument
(http://www.studica.com/blog/wp-content/uploads/2014/02/MyRIO.jpg)
Sebuah embedded processor adalah mikroprosesor yang digunakan dalam sistem embedded. Prosesor ini biasanya memiliki ukuran lebih kecil dan mengkonsumsi daya yang lebih kecil. Embedded processor dapat dibagi menjadi dua kategori: mikroprosesor biasa dan mikrokontroler. Mikrokontroler memiliki peripheral yang lebih banyak pada chipnya. Pada dasarnya, embedded processor adalah chip CPU yang digunakan dalam sistem yang bukan merupakan general-purpose workstation seperti laptop atau desktop.
Embedded processor hanyalah sebuah perangkat komputasi yang ditempatkan di dalam sistem yang dikontrolnya. Sebuah embedded processor yang ada pada sistem menangani semua perhitungan dan operasi logis dari komputer. Embedded processor juga menangani tugas-tugas seperti menyimpan dan mengambil data dari memori, dan pengolahan data dari input atau output. Embedded processor sering bekerja sebagai bagian dari sistem komputer, bersama memori dan perangkat input/output.
Embedded Processor dapat ditemukan dalam perangkat portable seperti jam tangan digital, PDA, kamera digital, unit GPS dan pemutar MP3. Mereka juga dapat ditemukan dalam sistem yang lebih besar seperti lampu lalu lintas, sistem pengendalian pembangkit listrik dan pengendali pabrik. Sistem telekomunikasi juga menggunakan beberapa embedded system dari switch telepon ke ponsel. Embedded Processor juga digunakan dalam elektronik konsumen termasuk konsol video game, pemutar DVD dan printer. Beberapa peralatan rumah tangga termasuk oven microwave, mesin cuci dan mesin pencuci piring menggunakan embedded processor juga.
