Pengenalan Pengolahan Citra Digital

pengantar

Pemrosesan sinyal adalah disiplin dalam teknik kelistrikan dan matematika yang berhubungan dengan analisis dan pemrosesan sinyal analog dan digital, dan berkaitan dengan penyimpanan, penyaringan, dan operasi lain pada sinyal. Sinyal ini termasuk sinyal transmisi, sinyal suara atau suara, sinyal gambar, dan sinyal lain, dll

Dari semua sinyal ini, bidang yang berhubungan dengan jenis sinyal yang inputnya adalah gambar dan outputnya juga berupa gambar dilakukan dalam pemrosesan gambar. Seperti namanya, ini berkaitan dengan pemrosesan gambar.

Ini dapat dibagi lagi menjadi pemrosesan gambar analog dan pemrosesan gambar digital.

Pemrosesan gambar analog

Pengolahan citra analog dilakukan pada sinyal analog. Ini termasuk pemrosesan pada sinyal analog dua dimensi. Dalam jenis pemrosesan ini, gambar dimanipulasi dengan alat listrik dengan memvariasikan sinyal listrik. Contoh umum yang termasuk adalah gambar televisi.

Pemrosesan gambar digital telah mendominasi pemrosesan gambar analog dengan berlalunya waktu karena jangkauan aplikasinya yang lebih luas.

Pemrosesan gambar digital

Pengolahan citra digital berkaitan dengan pengembangan sistem digital yang melakukan operasi pada citra digital.

Apa itu Gambar

Sebuah gambar tidak lebih dari sinyal dua dimensi. Ini ditentukan oleh fungsi matematika f (x, y) di mana x dan y adalah dua koordinat secara horizontal dan vertikal.

Nilai f (x, y) pada titik mana pun adalah nilai piksel pada titik gambar tersebut.

Gambar di atas adalah contoh gambar digital yang sekarang Anda lihat di layar komputer Anda. Namun sebenarnya, gambar ini tidak lain adalah deretan angka dua dimensi yang berkisar antara 0 dan 255.

128	30	123
232	123	321
123	77	89
80	255	255

Setiap angka mewakili nilai fungsi f (x, y) pada titik mana pun. Dalam hal ini, nilai 128, 230, 123 masing-masing mewakili nilai piksel individual. Dimensi gambar sebenarnya adalah dimensi dari array dua dimensi ini.

Hubungan antara gambar digital dan sinyal

Jika gambar adalah array dua dimensi lalu apa hubungannya dengan sinyal? Untuk memahami itu, pertama-tama kita perlu memahami apa itu sinyal?

Sinyal

Dalam dunia fisik, kuantitas apa pun yang dapat diukur melalui waktu ke ruang atau dimensi yang lebih tinggi dapat dianggap sebagai sinyal. Sinyal adalah fungsi matematis, dan menyampaikan beberapa informasi.

Sinyal dapat berupa sinyal satu dimensi atau dua dimensi atau dimensi lebih tinggi. Sinyal satu dimensi adalah sinyal yang diukur dari waktu ke waktu. Contoh umum adalah sinyal suara.

Sinyal dua dimensi adalah sinyal yang diukur pada beberapa besaran fisik lainnya. Contoh sinyal dua dimensi adalah gambar digital. Kita akan melihat lebih detail dalam tutorial berikutnya tentang bagaimana sinyal satu dimensi atau dua dimensi dan sinyal yang lebih tinggi dibentuk dan diinterpretasikan.

Hubungan

Karena apapun yang menyampaikan informasi atau menyiarkan pesan di dunia fisik antara dua pengamat adalah sinyal. Itu termasuk ucapan atau (suara manusia) atau gambar sebagai sinyal. Sejak saat kita berbicara, suara kita diubah menjadi gelombang suara / sinyal dan ditransformasikan sehubungan dengan waktu ke orang yang kita ajak bicara. Tidak hanya ini, tetapi cara kerja kamera digital, seperti saat memperoleh gambar dari kamera digital melibatkan transfer sinyal dari satu bagian sistem ke bagian lain.

Bagaimana citra digital terbentuk

Karena menangkap gambar dari kamera adalah proses fisik. Sinar matahari digunakan sebagai sumber energi. Array sensor digunakan untuk akuisisi gambar. Jadi, ketika sinar matahari jatuh ke atas objek, jumlah cahaya yang dipantulkan oleh objek tersebut akan dirasakan oleh sensor, dan sinyal tegangan kontinu dihasilkan oleh sejumlah data yang terindera. Untuk membuat citra digital, kita perlu mengubah data ini menjadi bentuk digital. Ini melibatkan pengambilan sampel dan kuantisasi. (Mereka dibahas nanti). Hasil sampling dan kuantisasi menghasilkan larik atau matriks bilangan dua dimensi yang tidak lain adalah citra digital.

Bidang yang tumpang tindih

Visi mesin / komputer

Machine vision atau computer vision berkaitan dengan pengembangan sistem di mana masukan berupa gambar dan keluaran berupa informasi. Misalnya: Mengembangkan sistem yang memindai wajah manusia dan membuka kunci apa pun. Sistem ini akan terlihat seperti ini.

Grafik komputer

Grafik komputer berkaitan dengan pembentukan gambar dari model objek, daripada gambar diambil oleh beberapa perangkat. Misalnya: Rendering objek. Menghasilkan gambar dari model objek. Sistem seperti itu akan terlihat seperti ini.

Kecerdasan buatan

Kecerdasan buatan kurang lebih adalah studi tentang menempatkan kecerdasan manusia ke dalam mesin. Kecerdasan buatan memiliki banyak aplikasi dalam pemrosesan gambar. Misalnya: mengembangkan sistem diagnosa berbantuan komputer yang membantu dokter dalam menginterpretasikan gambar X-ray, MRI dll dan kemudian menyoroti bagian yang mencolok untuk diperiksa oleh dokter.

Pemrosesan sinyal

Pemrosesan sinyal adalah payung dan pemrosesan gambar terletak di bawahnya. Jumlah cahaya yang dipantulkan oleh suatu objek di dunia fisik (dunia 3d) melewati lensa kamera dan menjadi sinyal 2d sehingga menghasilkan pembentukan gambar. Citra ini kemudian didigitasi dengan menggunakan metode pemrosesan sinyal dan citra digital ini dimanipulasi dalam pengolahan citra digital.