Metode Deteksi Tepi pada Citra dalam MATLAB

Metode Deteksi Tepi pada Citra dalam MATLAB

Dasar Teori

Prinsip-Prinsip Deteksi Tepi

•Pendeteksian tepi Untuk meningkatkan penampakan garis batas suatu daerah atau obyek di dalam citra.

Deteksi tepi (Edge Detection) pada suatu citra adalah suatu proses yang menghasilkan tepi-tepi dari obyek-obyek citra, tujuannya adalah :

• Untuk menandai bagian yang  menjadi detail citra

• Untuk memperbaiki detail dari citra yang kabur, yang terjadi karena error atau adanya efek dari proses akuisisi citra. Suatu titik (x,y) dikatakan sebagai tepi (edge) dari suatu citra bila titik tersebut mempunyai perbedaan yang tinggi dengan tetangganya. 

Macam-macam metode untuk proses deteksi tepi ini, antara lain:

1. Metode Robert

2. Metode Prewitt

3. Metode Sobel

4. Metode Canny

Metode Robert

Metode Robert adalah nama lain dari teknik differensial yang dikembangkan di atas, yaitu differensial pada arah horisontal dan differensial pada arah vertikal, dengan ditambahkan proses konversi biner setelah dilakukan differensial. Teknik konversi biner yang disarankan adalah konversi biner dengan meratakan distribusi warna hitam dan putih.

Metode Prewitt

Metode Prewitt merupakan pengembangan metode robert dengan menggunakan filter HPF yang diberi satu angka nol penyangga. Metode ini mengambil prinsip dari fungsi laplacian yang dikenal sebagai fungsi untuk membangkitkan HPF.

Metode Sobel

Metode Sobel merupakan pengembangan metode robert dengan menggunakan filter HPF yang diberi satu angka nol penyangga. Metode ini mengambil prinsip dari fungsi laplacian dan gaussian yang dikenal sebagai fungsi untuk membangkitkan HPF. Kelebihan dari metode sobel ini adalah kemampuan untuk mengurangi noise sebelum melakukan perhitungan deteksi tepi.

Metode Canny

Salah satu algoritma deteksi tepi modern adalah deteksi tepi dengan menggunakan metode Canny. Deteksi tepi Canny ditemukan oleh Marr dan Hildreth yang meneliti pemodelan persepsi visual manusia. Ada beberapa kriteria pendeteksi tepian paling optimum yang dapat dipenuhi oleh algoritma Canny:

a. Mendeteksi dengan baik (kriteria deteksi)

Kemampuan untuk meletakkan dan menandai semua tepi yang ada sesuai dengan pemilihan parameter-parameter konvolusi yang dilakukan. Sekaligus juga memberikan fleksibilitas yang sangat tinggi dalam hal menentukan tingkat deteksi ketebalan tepi sesuai yang diinginkan.

b. Melokalisasi dengan baik (kriteria lokalisasi)

Dengan Canny dimungkinkan dihasilkan jarak yang minimum antara tepi yang dideteksi dengan tepi yang asli.

c. Respon yang jelas (kriteria respon)

Hanya ada satu respon untuk tiap tepi. Sehingga mudah dideteksi dan tidak menimbulkan kerancuan pada pengolahan citra selanjutnya. Pemilihan parameter deteksi tepi Canny sangat mempengaruhi hasil dari tepian yang dihasilkan. Beberapa parameter tersebut antara lain :

1. Nilai Standart Deviasi Gaussian

2. Nilai Ambang

Kita menggunakan Software MATLAB. MATLAB (Matrix Laboratory) adalah sebuah program untuk analisis dan komputasi numerik dan merupakan suatu bahasa pemrograman matematika lanjutan yang dibentuk dengan dasar pemikiran menggunkan sifat dan bentuk matriks.

            GUIDE atau GUI builder merupakan sebuah graphical user interface (GUI) yang dibangun dengan obyek grafik seperti tombol (button), kotak teks, slider, menu dan lain-lain. Aplikasi yang menggunakan GUI umumnya lebih mudah dipelajari dan digunakan karena orang yang menjalankannya tidak perlu mengetahui perintah yang ada dan bagaimana kerjanya. Untuk Memulai GUIDE Matlab dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:

1.       Melalui command matlab dengan mengetikkan: >> guide

2.       Klik tombol Start Matlab dan pilihlah MATLAB, lalu pilih GUIDE (GUI Bulder)

Setelah kita masuk dalam fitur GUI, maka kita buat tampilan untuk program Deteksi Tepi ini dengan membuat 2 Axes dan 7 Pushbutton. Axes berguna untuk menampilkan sebuah grafik atau gambar (image).  Axes sebenarnya tidak masuk dalam UIControl, tetapi axes dapat diprogram agar pemakai dapat berinteraksi dengan axes dan obyek grafik yang ditampilkan melalui axes. SedangkanPushbutton merupakan jenis kontrol berupa tombol tekan yang akan menghasilkan tindakan jika diklik, misanya tombol OK, Cancel, Hitung, Hapus, dan sebagainya.

Untuk penulisan koding di pushbutton, klik kiri pada push button sebelah kiri, kemudian pilih callbacks dan pilih lagi view callback, ini berguna untuk mempermudah letak dalam menulis coding. Dibawah komentar itulah kita menulis kodingannya.

function varargout = Dteksi(varargin)

% DTEKSI M-file for Dteksi.fig

%      DTEKSI, by itself, creates a new DTEKSI or raises the existing

%      singleton*.

%

%      H = DTEKSI returns the handle to a new DTEKSI or the handle to

%      the existing singleton*.

%

%      DTEKSI('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local

%      function named CALLBACK in DTEKSI.M with the given input arguments.

%

%      DTEKSI('Property','Value',...) creates a new DTEKSI or raises the

%      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are

%      applied to the GUI before Dteksi_OpeningFcn gets called.  An

%      unrecognized property name or invalid value makes property application

%      stop.  All inputs are passed to Dteksi_OpeningFcn via varargin.

%

%      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one

%      instance to run (singleton)".

%

% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help Dteksi

% Last Modified by GUIDE v2.5 18-Dec-2012 11:06:07

% Begin initialization code - DO NOT EDIT

gui_Singleton = 1;

gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...

                   'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...

                   'gui_OpeningFcn', @Dteksi_OpeningFcn, ...

                   'gui_OutputFcn',  @Dteksi_OutputFcn, ...

                   'gui_LayoutFcn',  [] , ...

                   'gui_Callback',   []);

if nargin && ischar(varargin{1})

    gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});

end

if nargout

    [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

else

    gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});

end

% End initialization code - DO NOT EDIT

% --- Executes just before Dteksi is made visible.

function Dteksi_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)

% This function has no output args, see OutputFcn.

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% varargin   command line arguments to Dteksi (see VARARGIN)

% Choose default command line output for Dteksi

handles.output = hObject;

% Update handles structure

guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes Dteksi wait for user response (see UIRESUME)

% uiwait(handles.figure1);

% --- Outputs from this function are returned to the command line.

function varargout = Dteksi_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)

% varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);

% hObject    handle to figure

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure

varargout{1} = handles.output;

Kodingan untuk memanggil gambar/ mencari gambar :

% --- Executes on button press in pushbutton1.

function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton1 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

[namafile,direktori]=uigetfile({'*.jpg';'*.bmp';'*.png';'*.tif'},'Buka Gambar')

if isequal(namafile,0)

return;

end

eval(['cd ''' direktori ''';']);

I=imread(namafile);

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes1);

set(imshow(I));

set(proyek.figure1,'Userdata',I);

set(proyek.axes1,'Userdata',I);

Kodingan untuk method Prewitt :

% --- Executes on button press in pushbutton2.

function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton2 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

I=get(proyek.axes1,'Userdata');

gray=rgb2gray(I);

BW=edge(gray,'prewitt');

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2);

set(imshow(BW));

set(proyek.axes2,'Userdata',A);

redo_Callback(hObject,eventdata, handles);

Kodingan untuk method Roberts :

% --- Executes on button press in pushbutton3.

function pushbutton3_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton3 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

I=get(proyek.axes1,'Userdata');

gray=rgb2gray(I);

BW=edge(gray,'roberts');

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2);

set(imshow(BW));

set(proyek.axes2,'Userdata',A);

redo_Callback(hObject,eventdata, handles);

Kodingan untuk method Canny :

% --- Executes on button press in pushbutton4.

function pushbutton4_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton4 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

I=get(proyek.axes1,'Userdata');

gray=rgb2gray(I);

BW=edge(gray,'canny');

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2);

set(imshow(BW));

set(proyek.axes2,'Userdata',A);

redo_Callback(hObject,eventdata, handles);

Kodingan untuk method Sobel :

% --- Executes on button press in pushbutton5.

function pushbutton5_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton5 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

I=get(proyek.axes1,'Userdata');

gray=rgb2gray(I);

BW=edge(gray,'sobel');

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2);

set(imshow(BW));

set(proyek.axes2,'Userdata',A);

redo_Callback(hObject,eventdata, handles);

Kodingan untuk method LOG :

% --- Executes on button press in pushbutton6.

function pushbutton6_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject    handle to pushbutton6 (see GCBO)

% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)

proyek=guidata(gcbo);

I=get(proyek.axes1,'Userdata');

gray=rgb2gray(I);

BW=edge(gray,'log');

set(proyek.figure1,'CurrentAxes',proyek.axes2);

set(imshow(BW));

set(proyek.axes2,'Userdata',A);

redo_Callback(hObject,eventdata, handles);