Pengertian dan Jenis-Jenis Operasi Morfologi pada Citra

Kata "morfologi" pada umumnya mewakili cabang biologi yang berhubungan dengan bentuk dan struktur hewan dan tumbuhan.

Namun, kita menggunakan istilah yang sama dalam "morfologi matematika" untuk mengekstrak komponen gambar yang berguna dalam mewakili bentuk wilayah, batas, dll.

Operasi morfologi menerapkan elemen penataan ke gambar masukan, menciptakan hasil keluaran gambar dengan ukuran yang sama.

Pada operasi morfologi, nilai setiap piksel pada gambar keluarannya didasarkan pada perbandingan piksel yang bersesuaian pada citra masukan dengan tetangganya.

Pengertian dan Jenis-Jenis Operasi Morfologi pada Citra

Namun, terkadang kita tidak bisa membedakan istilah antara morfologi dan segmentasi citra. Morfologi terdiri dari metode-metode yang digunakan untuk melakukan preprocessing data masukan dari segmentasi citra atau untuk memproses keluaran dari tahap segmentasi citra.

Dengan kata lain, setelah segmentasi selesai, operasi morfologi dapat digunakan untuk menghilangkan ketidaksempurnaan pada citra yang tersegmentasi dan memberikan informasi tentang bentuk dan struktur citra.

Sumber: towardsdatascience.com

Melalui artikel ini akan dibahas secara lengkap tentang metode-metode yang ada pada operasi morfologi dan kegunaannya dalam mengekstrak bentuk dan struktur pada objek atau elemen gambar. Simak baik-baik ya!

Daftar Isi

Pengertian Operasi Morfologi

Operasi morfologi adalah sekumpulan fungsi matematika, yang dikenal sebagai filter non-linear pada pengolahan citra yang berfungsi untuk memproses gambar berdasarkan morfologi atau bentuk.

Filter nonlinear ini bergantung pada posisi relatif piksel karena nilai piksel berubah sesuai dengan piksel tetangga.

Hal ini membuatnya cocok untuk pemrosesan gambar biner. Perubahan pada gambar dilakukan oleh filter biner kecil atau kernel yang dikenal sebagai elemen penataan.

Operasi morfologi citra merupakan suatu proses yang bertujuan untuk mengubah bentuk objek pada citra asli. Proses tersebut dapat dilakukan pada citra grayscale maupun citra biner.

Jenis-jenis operasi morfologi di antaranya adalah dilasi, erosi, closing, dan opening. Secara berurutan, persamaan yang digunakan untuk masing-masing operasi yaitu:

Jenis-jenis Operasi Morfologi pada Citra

Operasi morfologi berdasarkan OpenCV adalah sebagai berikut:

Erosion
Dilation
Opening
Closing
Morphological Gradient
Top hat
Black hat

Untuk semua teknik di atas ada 2 persyaratan penting yakni gambar biner dan struktur elemen kernel.

Erosi

Erosi merupakan teknik yang melibatkan pengikisan permukaan luar pada gambar. Karena gambar biner hanya berisi dua piksel yakni 0 (background) dan 255 (objek atau foreground), maka dalam teknik erosi akan mengikis bagian foreground.

Ketebalan dalam melakukan teknik erosi tergantung pada ukuran dan bentuk kernel yang ditentukan.

Sumber: datahacker.rs

Berikut adalah contoh penggunaan operasi erosi

Sumber: geeksforgeeks.org

Penggunaan:

Berguna untuk menghilangkan white noise kecil
Digunakan untuk melepaskan dua objek yang terhubung

Dilasi

Teknik dilasi melibatkan pelebaran permukaan luar pada foreground atau objek pada gambar. Teknik dilasi berlawanan dengan operasi erosi.

Penggunaan:

Dalam kasus seperti penghilangan noise, erosi diikuti oleh pelebaran dilasi. Karena erosi menghilangkan white noise, tetapi juga mengecilkan objek. Jadi ketika dilakukan dilasi, noise hilang namun area objek bertambah
Berguna dalam menggabungkan bagian-bagian yang rusak dari suatu objek

Sumber: geeksforgeeks.org

Operasi Majemuk

Sebagian besar operasi morfologi tidak dilakukan dengan menggunakan dilasi atau erosi, sebagai gantinya operasi dilakukan dengan menggunakan keduanya.

Dua operasi majemuk yang paling banyak digunakan adalah:

Closing (dengan terlebih dahulu melakukan dilasi dan kemudian erosi)
Opening (dengan terlebih dahulu melakukan erosi dan kemudia dilasi).

Berikut gambar yang menunjukkan kedua operasi gabungan pada satu objek.

Opening

Operasi opening melibatkan operasi erosi diikuti dengan dilasi di bagian permukaan luar dari foreground pada gambar.

Operasi ini merupakan campuran dari dua metode utama, biasanya digunakan untuk menghilangkan noise pada gambar.

Closing

Operasi closing melibatkan pelebaran dilasi diikuti dengan erosi pada permukaan luar gambar.

Gradient morfologi

Gradien morfologi sedikit berbeda dari operasi lainnya, karena, gradien morfologi pertama-tama menerapkan erosi dan dilatasi secara individual pada citra kemudian menghitung selisih antara citra yang tererosi dan terdilatasi.

Outputnya akan menjadi garis besar dari gambar yang diberikan.

Top hat transformation

Top hat adalah operasi morfologi lain di mana opening dilakukan pada citra biner dan keluaran dari operasi ini adalah perbedaan antara citra masukan dan citra yang dibuka.

Black hat transformation

Top hat merupakan jenis morfologi di mana keluaran dari operasi ini adalah perbedaan antara citra masukan dan citra hasil operasi closing.

Penutup

Demikianlah penjelasan lengkap mengenai pengertian dan jenis-jenis operasi morfologi pada citra. Semoga informasi yang disajikan dapat bermanfaat.

Apabila Anda suka dengan artikel seperti ini, Anda bisa mengunjungi rubrik Kecerdasan Buatan atau membaca artikel lainnya mengenai 'Image Processing'.

Salam!

Referensi:

Trivusi