MorfologiCitra — Operasi Morfologi pada Citra Biner

Proyek ini bertujuan untuk mempraktikkan materi pertemuan ke-5 mata kuliah Pengolahan Citra Digital, yaitu penerapan operasi morfologi pada citra biner menggunakan bahasa pemrograman Python dan pustaka OpenCV.

Tujuan

Untuk memahami dan mampu menerapkan operasi morfologi dasar, meliputi:

• Erosion (erosi)
• Dilation (dilasi)
• Opening (buka)
• Closing (tutup)

Serta operasi turunan:

• Morphological Gradient
• Top Hat
• Black Hat

Persiapan Proyek

1. Struktur Folder

Pastikan proyek memiliki struktur direktori sebagai berikut:

MorfologiCitra/
│
├── images/
│   └── Hirono2.jpeg     ← gambar contoh
│
├── main.py              ← file utama program
└── README.md            ← file dokumentasi

2. Instalasi Pustaka

Buka terminal pada PyCharm dan jalankan perintah berikut:

pip install opencv-python matplotlib numpy

Penjelasan Kode Utama (main.py)

1. Import Library

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

Digunakan untuk:

• cv2: melakukan pemrosesan citra.
• numpy: membuat kernel atau structuring element.
• matplotlib: menampilkan hasil visualisasi citra.

2. Membaca dan Mengonversi Citra

image = cv2.imread('images/hirono2.jpeg')
image_gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

Membaca citra dari direktori images dan mengubahnya menjadi format grayscale.

3. Konversi ke Citra Biner

_, image_binary = cv2.threshold(image_gray, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)

Mengubah citra menjadi dua tingkat warna, yaitu:

• 0 (hitam) untuk background
• 255 (putih) untuk objek

4. Membuat Structuring Element (Kernel)

kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (3, 3))

Structuring element atau kernel berfungsi sebagai acuan bentuk dalam operasi morfologi. Ukuran (3,3) menunjukkan area pengolahan 3x3 piksel.

5. Operasi Morfologi Dasar

a. Erosion

erosion = cv2.erode(image_binary, kernel, iterations=1)

Mengikis batas objek, sehingga objek menjadi lebih kecil dan noise kecil dapat dihilangkan.

b. Dilation

dilation = cv2.dilate(image_binary, kernel, iterations=1)

Memperlebar batas objek dan menutup celah atau lubang kecil pada citra.

c. Opening

opening = cv2.morphologyEx(image_binary, cv2.MORPH_OPEN, kernel)

Melakukan erosi diikuti dilasi. Berguna untuk menghilangkan noise yang berada di luar objek.

d. Closing

closing = cv2.morphologyEx(image_binary, cv2.MORPH_CLOSE, kernel)

Melakukan dilasi diikuti erosi. Berguna untuk menutup lubang kecil yang terdapat di dalam objek.

6. Operasi Morfologi Turunan

a. Gradient

gradient = cv2.morphologyEx(image_binary, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel)

Menghasilkan tepi atau garis luar objek melalui selisih antara hasil dilasi dan erosi.

b. Top Hat

tophat = cv2.morphologyEx(image_binary, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel)

Menampilkan area kecil yang lebih terang dari latar belakang.

c. Black Hat

blackhat = cv2.morphologyEx(image_binary, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel)

Menampilkan area kecil yang lebih gelap dari latar belakang.

7. Menampilkan Hasil

plt.figure(figsize=(15, 10))
for i in range(len(images)):
    plt.subplot(3, 3, i + 1)
    plt.imshow(images[i], cmap='gray')
    plt.title(titles[i])
    plt.axis('off')
plt.tight_layout()
plt.show()

Menampilkan hasil dari setiap operasi morfologi dalam satu tampilan visual untuk memudahkan perbandingan.

Ringkasan Operasi

Operasi	Tujuan	Fungsi OpenCV
Erosion	Mengecilkan objek	cv2.erode()
Dilation	Memperbesar objek	cv2.dilate()
Opening	Menghilangkan noise di luar objek	cv2.morphologyEx(..., MORPH_OPEN)
Closing	Menutup lubang dalam objek	cv2.morphologyEx(..., MORPH_CLOSE)
Gradient	Menampilkan tepi objek	cv2.morphologyEx(..., MORPH_GRADIENT)
Top Hat	Menonjolkan area terang kecil	cv2.morphologyEx(..., MORPH_TOPHAT)
Black Hat	Menonjolkan area gelap kecil	cv2.morphologyEx(..., MORPH_BLACKHAT)

Cara Menjalankan Program

1. Pastikan gambar contoh berada dalam folder images/.
2. Buka file main.py.
3. Klik kanan pada file dan pilih "Run 'main'".
4. Tunggu hingga hasil operasi morfologi muncul dalam jendela tampilan.

Catatan Tambahan

• Ukuran kernel (3,3) dapat diubah menjadi (5,5) atau (7,7) untuk melihat perbedaan hasil operasi.

• Bentuk kernel juga dapat diubah menggunakan:

  cv2.MORPH_ELLIPSE
  cv2.MORPH_CROSS
  

• Proyek ini dapat digunakan sebagai latihan dalam memahami konsep dasar operasi morfologi pada citra biner dalam mata kuliah Pengolahan Citra Digital.

---