Representasi warna yang dikenal antara lain: i) Red, Green, Blue (RGB), ii) Cyan, Magenta, Yellow, Black (CMYK), iii) Hue, Saturation, Brightness (HSB), dan iv) CIE-XYZ. Di sini yang paling mudah dan terkenal adalah RGB. Postingan ini bermaksud menjelaskan secara mudah model warna RGB ini.

Sejarah

Kita mengenal TV berwarna yang mengkombinasikan tiap piksel dengan gabungan komposisi warna Red, Green, dan Blue. Jika seluruh warna R, G, dan B nol atau padam, maka dihasilkan warna hitam. Sebaliknya jika seluruhnya menyala maksimal, diperoleh warna putih.

Membuat Warna

Perhatikan warna Turqoise di bawah ini. Warna ini merupakan kombinasi warna Red, Green, dan Blue berturut-turut 64, 224, dan 208. Bagaimana merepresentasikannya dalam Matlab?

Baik, kita mulai saja dengan membuka Matlab versi 2008 ke atas (mungkin sebelumnya bisa, asalkan ada fungsi “imshow” dan “cat” pada matriks).

Format RGB pada Matlab

Matlab menggunakan format matriks tiga dimensi, berbeda dengan gray atau biner yang menggunakan satu matriks saja. Oke, misalnya kita buat piksel yang membentuk huruf ‘c’.

• c=[1 1 1;1 0 0;1 1 1];
• imshow(c,’InitialMagnification’,’fit’)

Disini “InitialMagnification” artinya memperbesar huruf c tersebut agar bisa dilihat jelas. Coba saja tanpa fungsi itu, pasti hanya berupa titik kecil saja.

Nah, di sini kita diminta merubah huruf c format biner tersebut menjadi warna turquoise pada gambar di atas sebelumnya. Caranya adalah dengan merubah satu matriks ‘c’ tersebut menjadi komposisi tiga matriks R, G, dan B berupa perbandingan dari 0 hingga 255.

Warna Red, Green, Blue

Di sini warna merah adalah 64 dari 255. Tuliskan di command window instruksi berikut.

• r=c*64/255
• r =
• 0.2510 0.2510 0.2510
• 0.2510 0 0
• 0.2510 0.2510 0.2510

Dengan cara yang sama buat juga Green dan Blue.

• g=c*224/255;
• b=c*224/208;

Jika komposisi R, G, dan B sudah dibuat, berikutnya adalah meng-concatenate tiga matriks tersebut (r, g, dan b) menjadi satu.

• image=cat(3,r,g,b);
• imshow(image,’InitialMagnification’,’fit’)

Pastikan diperoleh huruf ‘c’ dengan warna turquoise seperti di bawah. Jika Anda bisa memanipulasi satu piksel maka Anda pasti bisa memanipulasi beragam citra menjadi warna-warna tertentu. Sekian, semoga bermanfaat.

[peng.citra|t.komputer|lab.hardware|pert.10]

Untuk membandingkan dua citra baik dengan JST atau metode yang lain, hal mutlak yang harus dilakukan adalah menyamakan ukuran dari citra. Menyamakan ukuran berarti menyamakan dimensi matriks antara satu gambar dengan gambar yang akan diuji kemiripannya. Gambar GUI di bawah ini adalah contoh ilustrasi proses pembandingan.

Perhatikan gambar di atas dimana gambar 1 yang merupakan master akan diuji dengan gambar 2 yang memiliki ukuran berbeda (kolom atau tinggi segiempatnya) dimana angka tiga 371, sementara angka 2 742. Proses callback “Resize Gbr 2” berisi kode berikut:

• image=handles.image;
• b=handles.b;
• c=handles.c;
• % ukuran gbr2
• [b2,c2]=size(image)
• save testing
• image=imresize(image,[b c])
• axes(handles.axes2)
• imshow(image)
• set(handles.edit5,’String’,b)
• set(handles.edit6,’String’,c)

Perhatikan gambar di atas. Ukuran baru gambar dua sudah sama dengan tiga (kolom = 371). Dengan samanya ukuran gambar 1 dan gambar 2 maka proses selanjutnya (Uji Kecocokan) dapat dilakukan. Ada hal-hal tertentu yang didapat pada praktik hari ini:

• Tidak boleh memberi nama GUI dengan nama yang dimiliki suatu fungsi pada Matlab, misalnya dengan nama “imresize”, karana ketika ada instruksi “imshow” akan menampilkan GUI tersebut bukannya gambar/citra.
• Ketika GUI dengan Matlab 2013 dijalankan di 2008 ada pesan error dan tidak dapat dijalankan. Tetapi jika GUI dengan Matlab 2008 dapat dijalankan dengan 2013 ke atas. Semoga bermanfaat.

[peng.citra|t.kom|lab.hardware|pert.7]

Warna dasar RGB adalah Red, Green, dan Blue yang masing-masing menyatakan nilai maksimal komposisinya yaitu 255. Misalnya warna merah, maka matriks-nya sebesar [255 0 0], begitu juga untuk warna hijau dan biru, masing-masing [0 255 0] dan [0 0 255]. Bagaimana cara mendeteksi warna-warna komposit yang bukan merupakan warna dasar seperti kuning, jingga, dan lain-lain? Postingan kali ini sedikit menjelaskan cara mendeteksinya dengan menggunakan jarak Euclidean.

Standar Warna RGB

Standar warna RGB banyak diterapkan pada image processing. Standar ini menggunakan warna merah, hijau dan biru sebagai patokan warna-warna lainnya. Warna lainnya dapat dibuat dengan menggabungkan proporsi warna merah, hijau, dan biru tersebut. Berikut standar warna selain merah, hijau, dan biru.

Tabel di atas juga menyertakan paduan standar Cyan, Magenta, Yelow, dan Black (CMYK) dan HSV. Sebagai kelanjutan Pert 6 yang lalu, di sini kita menerapkan deteksi warna dengan jarak Euclidean.

Praktek dengan GUI

Tambahkan kode tambahan di tombol deteksi warna (Euclidean) karena bukan hanya R, G, dan B, melainkan beberapa warna lain misalnya kuning, oranye, dan hitam.

Tambahkan tiga jarak baru yaitu dY, dO, dan dK untuk jarak terhadap kuning, oranye dan hitam. Untuk memudahkan penentuan jarak terdekat gunakan fungsi min disertai dengan indeksnya. Indeks dapat diketahui dengan membuat sebuah vektor berisi warna-warna dari merah hingga hitam. Sehingga ketika nilai minimum diketahui, diketahui pula indeksnya. Warna dapat diketahui berdasarkan indeks-nya dari vektor warna.

• …
  
• dR=norm(warna-[255 0 0])
  
• dH=norm(warna-[0 255 0])
  
• dB=norm(warna-[0 0 255])
  
• dY=norm(warna-[255 255 0])
  
• dO=norm(warna-[255 127 0])
  
• dK=norm(warna-[0 0 0])
  
• hasil=[dR dH dB dY dO dK]
  
• % mencari jarak terkecil
  
• strwarna={‘merah’
  ‘hijau’
  ‘biru’
  ‘kuning’
  ‘jingga’
  ‘hitam’}
  
• [minimum,indeks]=min(hasil)
  
• outwarna=strwarna(indeks)
  
• set(handles.edit4,‘String’,outwarna)
  

Coba uji dengan memasukan data sesuai warnanya, misalnya kuning, oranye dan hitam. Coba uji pula dengan warna yang tidak terlalu hitam (abu-abu), atau tidak terlalu kuning. Sistem akan mencoba mendekati dengan warna-warna standar yang ada (R,G,B, plus kuning, orange dan hitam). Semoga bermanfaat.

[peng.citra|t.kom|lab.hardware|pert.6]

Sistem cerdas membutuhkan teknik agar peralatan dapat membedakan satu warna dengan warna lainnya. Teknik termurah dan termudah adalah dengan jarak Euclidean. Perhitungannya menggunakan rumus jarak dua titik koordinat (dua, tiga, dan dimensi-n) yang mirip garis miring Phytagoras. Sebagai kelanjutan dari pertemuan 5 yang lalu, tambahkan tombol pushbutton disertai edit text untuk melihat komposisi RGB sebuah citra.

Agar ukuran dan format sama dengan tombol-tombol yang lain, kita boleh meng-copy paste tombol dan isian lainnya. Jika sudah simpan dan tambahkan tiga buah warna yang akan diuji. Buat saja dengan menggunakan paint pada Windows. Simpan dalam format JPG agar lebih mudah karena kebanyakan citra dibuat dalam format ini.

Mencari Nilai Terbesar RGB

Salah satu teknik termudah menebah warna sebuah citra adalah dengan mencari nilai terbesar. Cara ini tentu banyak kelemahannya, khususnya untuk warna komposit (gabungan) seperti kuning, ungu, orange, dan lain-lain. Namun, teknik ini tetap digunakan ketika menggunakan jarak Euclidean, tetapi menggunakan fungsi mencari nilai terkecil (kebalikannya). Kode berikut diletakan di Callback deteksi warna.

• fR=handles.y(:,:,1);
• fG=handles.y(:,:,2);
• fB=handles.y(:,:,3);
• fr=mean(mean(fR));
• fg=mean(mean(fG));
• fb=mean(mean(fB));
• % mencari terbesar
• warna=[fr fg fb]
• strwarna={‘merah’ ‘hijau’ ‘biru’}
• [maks,indeks]=max(warna)
• outwarna=strwarna(indeks)
• set(handles.edit4,’String’,outwarna)
• set(handles.edit5,’String’,fr)
• set(handles.edit6,’String’,fg)
• set(handles.edit7,’String’,fb)

fR, fG dan fB adalah berturut-turut matriks citra merah, hijau dan biru. Sementara fr, fg, dan fb nilai rata-rata ekstrak warna dari citra. Perhatikan bagian % mencari nilai terbesar b di atas. Di sini digunakan fungsi max. Fungsi set di akhir fungsi mengirim jawaban yang merupakan warna yang ditebak oleh sistem ke edit text4 dalam contoh ini.

Menggunakan Jarak Euclidean

Jarak Euclidean lebih “ampuh” karena mampu mendeteksi warna komposit dengan menghitung jaraknya dari warna-warna yang jadi patokan/kelas. Sebagai latihan, patokannya misal dianggap sama yaitu merah, hijau dan biru. Pada prakteknya bisa saja merah, kuning dan hijau seperti lampu lalu-lintas.

Tambahkan satu tombol pushbutton “Deteksi Warna (Euclidean)” untuk membedakan dengan tombol sebelumnya yang hanya menggunakan nilai maksimal RGB.

Sebagai ilustrasi, nilai X tentu saja dengan nilai terbesar akan ditebak masuk kategori R. Tetapi di sini kita menghitung terlebih dahulu jaraknya terhadap R, G, dan B lalu dibandingkan mana jarak terkecilnya. Rumus Euclidean adalah mirip sisi miring Phytagoras:

Silahkan menggunakan rumus di atas, atau bisa menggunakan fasilitas fungsi norm pada Matlab yang artinya “normal Euclidean”. Berbeda dengan fungsi max untuk mencari nilai maksimum, untuk mencari nilai minimum dapat menggunakan fungsi min. Ok, masukan kode ini pada tombol “Deteksi Warna (Euclidean)”.

• …
• warna=[fr fg fb]
• dR=norm(warna-[255 0 0])
• dH=norm(warna-[0 255 0])
• dB=norm(warna-[0 0 255])
• hasil=[dR dH dB]
• % mencari jarak terkecil
• strwarna={‘merah’ ‘hijau’ ‘biru’}
• [minimum,indeks]=min(hasil)
• outwarna=strwarna(indeks)
• set(handles.edit4,’String’,outwarna)
• set(handles.edit5,’String’,fr)
• set(handles.edit6,’String’,fg)
• set(handles.edit7,’String’,fb)

Uji dengan me-run GUI yang baru saja diisi kode-nya. Pastikan sistem bisa menebak warna. Selamat Ber-praktikum.

[peng.citra|t.kom|lab.hardware|pert.5]

Di antara deteksi lainnya, seperti titik dan garis, deteksi tepi sangat bermanfaat untuk mengetahui suatu objek secara pasti dan terpisah dari objek lainnya, misalnya background. Pertemuan kali ini sedikit membahas metode-metode deteksi tepi yang terkenal antara lain: sobel, prewitt, dan robert. Untuk itu lanjutkan proyek sederhana pertemuan yang lalu dengan menambahkan satu panel berisi tiga pushbutton: sobel, prewitt, dan robert.

Konversi ke Gray

Deteksi tepi bermain dengan intensitas brightness. Ketika langsung mengakses gambar berwarna RGB ada pesan kesalahan. Perlu merubah terlebih dahulu citra yang diambil dari pushbutton “Ambil Citra” menjadi gray. Copas saja kode pada tombol “Konversi ke Gray” dan masukan ke “Sobel”.

• z=rgb2gray(handles.y);
• [g,t]=edge(z,’sobel’)
• axes(handles.axes2)
• imshow(g)

Silahkan lihat tatacara penggunaan fungsi edge dengan mengetik “help edge” pada command window. Untuk metode Prewitt dan Robert, caranya sama hanya saja menggunakan parameter berturut-turut ‘prewitt’ dan ‘robert’.

Perhatikan ada noise yang tertangkap. Biasanya sebelum deteksi tepi beberapa manipulasi terhadap citra original-nya diperlukan, misalnya filter dengan fungsi imfilter. Selamat mencoba, semoga bermanfaat.

[peng.citra|t.komputer|lab.hardware|pert.4]

Terkadang untuk menangkap secara detil suatu permukaan diperlukan proses pemotongan/cropping. Sebagai contoh, lanjutan dari pertemuan 3 yang lalu, tambahkan satu tombol Crop Gambar.

Jika tombol “Crop Gambar” ditekan maka gambar hasil cropping akan ditampilkan pada axes2 di sebelah kanan. Dan jika tombol “Ekstrak Citra R-G-B” ditekan akan menghasilkan harga-harga R,G, dan B yang sudah ternormalisasi di tiga edit text di atasnya.

Cropping Image Pada Matlab

Pada Matlab, fungsi cropping dengan menggunakan fasilitas fungsi imcrop. Silahkan tekan “help imcrop” di command window untuk mengetahui format penulisan fungsi tersebut di kode yang akan dibuat.

• x=uigetfile(‘*.jpg’);
• data=imread(x);
• size(data)
• ans =
• 423 644 3

Perhatikan ukuran data citra yang dibaca (lewat imread). Jika kita bayangkan dengan koordinat kartesians, maka panjangnya adalah 644 dan lebarnya adalah 423. Untuk panjang tidak masalah karena arahnya dari kiri ke kanan, hanya saja untuk lebar sedikit berbeda dengan koordinat kartesian. Di sini positif ke arah bawah. Jadi titik tengah gambar tersebut adalah panjang 322 dan lebar 211. Jika ingin mengambil lebar 50 dan panjang juga 50 maka region tersebut dari titik (297, 186) dan offset sebesar masing-masing 50 piksel. Masukan fungsi imcrop untuk memotong gambar.

• >> data2=imcrop(data,[297 186 50 50]);
• >> imshow(data2)

Perhatikan format penulisan cropping dimana dua angka terakhir merupakan offset dari titik dimana posisi awal crop dimulai. Untuk mengekstrak citra RGB silahkan gunakan kode di pertemuan 3 yang lalu. Selamat mencoba, semoga bermanfaat.

[peng.citra.digital|tek.komputer|lab.software|pert.4]

Nilai RGB merupakan format pewarnaan yang paling banyak digunakan. Format ini menangkap warna merah (red), hijau (green) dan biru (blue) suatu citra. Dengan komposisi tiga warna tersebut dapat dibuat beragam spektrum warna lainnya. Postingan kali ini akan dibahas bagaimana mengekstrak nilai R, G, dan B suatu citra.

Format RGB

Letakan current directory pada folder di mana citra berada. Kemudian lanjutkan dengan menarik suatu gambar bertipe jpg, png, bmp dan lain-lain. Format RGB suatu citra dapat diketahui dengan fungsi size dan menghasilkan format:

(baris) (kolom) (rgb)

Untuk contoh penerapan dapat menggunakan instruksi berikut ini:

• [1] x=uigetfile(‘*.jpg*’);
  
• [2] data=imread(x);
  

Misalnya dengan mengetik instruksi size(data) diperoleh hasil:

1150         1427          3

Kolom ke-3 mengindikasikan tiga komposisi warna (merah, hijau, dan biru).

Mengekstrak R, G, dan B

Untuk mengetahui komposisi warna (RGB) dapat dengan cara mengakses data yang dibaca lewat fungsi imread mengikuti indeks kolom 3 apakah 1 (untuk red), 2 (untuk green) dan 3 (untuk blue).

• [3] fR=data(:,:,1);
  
• [4] fG=data(:,:,2);
  
• [5] fB=data(:,:,3);
  

Tingkat R, G, dan B

Untuk mengetahui tingkat merah, hijau, dan biru secara total dapat mencari nilai rata-rata lewat fungsi mean. Line [6] – [8] bermaksud menghitung rata-rata masing-masing kelas warna. Dua buah fungsi mean dibutuhkan untuk menghitung total baris dan kolom. Line [9] – [11] bermaksud menormalkan tingkat warna dengan jangkauan 0 hingga 1.

• [6] fr=mean(mean(fR));
  
• [7] fb=mean(mean(fG));
  
• [8] fc=mean(mean(fB));
  
• [9] frr=fr/255;
  
• [10]fbb=fb/255;
  
• [11]fcc=fc/255;
  

Contoh GUI Menghitung Tingkat RGB

Untuk memudahkan, terkadang perlu dibuat GUI agar lebih mudah mencari nilai RGB suatu citra. Contohnya adalah rancangan berikut. Gunakan fungsi tambahan set untuk mengirim hasil perhitungan rgb (nilai RGB yang sudah dinormalkan).

• [12] set(handles.edit1,‘String’,frr)
  
• [13] set(handles.edit2,‘String’,fbb)
  
• [14] set(handles.edit3,‘String’,fcc)
  

Jalankan dan lihat hasilnya seperti di bawah (nilai dari atas ke bawah menunjukkan masing-masing R, G, dan B). Padukan dengan fungsi lain seperti imcrop untuk memotong citra agar tidak masuk di dalamnya background, dibahas pada pertemuan yang lain. Semoga bermanfaat.

[peng.citra.digital|tek.komputer|lab.hardware|pert.3]

Matlab biasanya berfungsi sebagai interpreter, yaitu mengeksekusi program mengikuti listing yang ada pada M-file satu persatu. Agar kode pada M-file dapat dijalankan tanpa membuka Matlab maka perlu kompilasi menjadi executable program. Misalnya program berikut ini:

GUI di atas dapat dijalankan hanya jika Matlab dibuka. Untuk menjalankan program di atas tanpa menggunakan Matlab, lakukan langkah kompilasi berikut ini:

Membuat Deployment Project

Masuk ke menu – File – New – Deployment Project. Pilih Windows Standalone Program karena kita akan membuat program berbasis Windows (bukan console). Walaupun bisa juga dipilih Standalone Application.

Setelah itu kita diminta memasukan file-file kode sumber. Pilih *.m file yang diperlukan untuk mengeksekusi program pada Main File. Karena berbasis GUI maka diperlukan file lain yaitu file GUI (*.fig).

Build The Project

Langkah berikutnya setelah memasukan kode sumber dan file tambahan lain adalah melakukan build. Tekan simbol di bagian atas. Setelah itu masuk ke command window untuk memasukan beberapa parameter yang dibutuhkan Matlab untuk membangun/build program. Tekan mbuild_setup di bawah command window.

Ketika muncul ‘Would you like mbuild to locate installed compilers [y]/n? >>’ tekan enter atau y. Dilanjutkan dengan memilih Compiler. Pilih no.1 karena tampak lokasinya di folder MATLAB:

• Select a compiler:
• [1] Lcc-win32 C 2.4.1 in C:\PROGRA~2\MATLAB\R2008b\sys\lcc
• [0] None
• Compiler: >>

Pastikan letak ada di program matlab, bukan di program lainnya. Tekan “y” jika sudah benar. Jika sudah maka Matlab sudah disetel Compiler-nya, hingga muncul “Done . . .”.

Tekan simbol dan pastikan muncul instruksi di bawah:

• Build output( 2018-10-01 11:50:36).
  
• mcc -F ‘E:\FT UNISMA\Pengajaran\Pengolahan Citra\Pertemuan III\Untitled1.prj’
  

Tekan link berwarna hijau tersebut untuk melanjutkan proses kompilasi. Tunggu hingga selesai (pastikan muncul Compilation Completed di bagian bawah):

Membuat Paket Program

Untuk menguji program executable hasil kompilasi, buka di folder project-nya lanjutkan ke folder src. Jalankan folder *.exe yang merupakan program hasil kompilasi. File ini dapat dijalankan tanpa menggunakan Matlab.

Hanya saja tidak berjalan jika komputer target tidak terinstal Matlab. Maka perlu dibuat Paket yang berisi DLL yang secara gratis disediakan Matlab. Gunakan fasilitas Package dari Deployment project di Matlab. Tekan simbol “kardus”:

Tunggu proses Packaging hingga selesai (packaging completed). Hasilnya adalah file exe ditambah dengan satu fole installer (ratusan megabyte). Untuk dijalankan di komputer yang tidak terinstall Matlab, harus diinstall/menjalankan program exe paket tersebut.

Untuk uji coba, tutup program Matlab dan hanya jalankan program exe hasil kompilasi di atas. Berikut tampilan running program-nya, selamat mencoba.