Deteksi Tepi


Penentuan tepian suatu objek dalam citra merupakan salah satu wilayah pengolahan citra digital yang paling awal dan paling banyak diteliti. Proses ini seringkali ditempatkan sebagai langkah pertama dalam aplikasi segmentasi citra, yang bertujuan untuk mengenali objek-objek yang terdapat dalam citra ataupun konteks citra secara keseluruhan.

Deteksi tepi berfungsi untuk mengidentifikasi garis batas (boundary) dari suatu objek yang terdapat pada citra.

Tepian dapat dipandang sebagai lokasi piksel dimana terdapat nilai perbedaan intensitas citra secara ekstrem. Sebuah edge detector bekerja dengan cara mengidentifikasi dan menonjolkan lokasi-lokasi piksel yang memiliki karakteristik tersebut.

Operasi deteksi tepi dilakukan melalui proses konvolusi matriks menggunakan suatu kernel matriks.

Beberapa contoh kernel matriks pada deteksi tepi di antaranya adalah roberts, prewitt, sobel, dan canny

Citra Asli

Hasil Deteksi Tepi Roberts

Hasil Deteksi Tepi Prewitt

Hasil Deteksi Tepi Sobel

Hasil Deteksi Tepi Canny

Source code untuk deteksi tepi citra di atas adalah sebagai berikut

I = double(imread('cameraman.tif'));
E_roberts = edge(I,'roberts');
E_prewitt = edge(I,'prewitt');
E_sobel = edge(I,'sobel');
E_canny = edge(I,'canny');
figure,imagesc(I),axis image,colormap gray,colorbar;
figure,imagesc(E_roberts),axis image,colormap gray,colorbar;
figure,imagesc(E_prewitt),axis image,colormap gray,colorbar;
figure,imagesc(E_sobel),axis image,colormap gray,colorbar;
figure,imagesc(E_canny),axis image,colormap gray,colorbar;

Berikut ini merupakan contoh aplikasi programmatic GUI matlab untuk mendeteksi tepi suatu objek dalam citra menggunakan operator gradien, operator laplacian, dan operator canny. (Coding dapat dijalankan minimal menggunakan matlab versi r2014b karena menggunakan komponen baru yaitu uitab).

1. Operator Gradien
a. Operator Gradien Orde Satu

b. Operator Selisih Terpusat

c. Operator Roberts

d. Operator Prewitt

e. Operator Sobel

f. Operator Isotropic

g. Operator Compass

h. Operator Kirsch

2. Operator Laplacian
a. Operator Laplacian dengan kernel I

b. Operator Laplacian dengan kernel II

c. Operator Laplacian dengan kernel III

d. Operator Laplacian of Gaussian

3. Operator Canny

Sedangkan tampilan source codenya adalah:

function deteksi_tepi
f = figure('Name','Deteksi Tepi','MenuBar','none',...
    'ToolBar','none','NumberTitle','off','Position',[250 130 800 500]);

tgroup1 = uitabgroup('Parent', f);
tab1 = uitab('Parent', tgroup1, 'Title', 'Operator Gradien');
tab2 = uitab('Parent', tgroup1, 'Title', 'Operator Laplacian');
tab3 = uitab('Parent', tgroup1, 'Title', 'Operator Canny');

tgroup2 = uitabgroup('Parent', tab1);
tab4 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Gradien Orde Satu');
tab5 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Selisih Terpusat');
tab6 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Roberts');
tab7 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Prewitt');
tab8 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Sobel');
tab9 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Isotropic');
tab10 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Compass');
tab11 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Kirsch');

ax1 = axes('Parent',tab4,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax2 = axes('Parent',tab4,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax3 = axes('Parent',tab4,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax4 = axes('Parent',tab4,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
% Gradien orde satu pada arah horizontal
gx = [-1 1];
I1 = conv2(I,gx,'same');
% Gradien orde satu pada arah vertikal
gy = [-1;1];
I2 = conv2(I,gy,'same');
% Magnitudo gradien
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
% Gambar hasil
axes(ax1)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax2)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax3)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax4)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax5 = axes('Parent',tab5,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax6 = axes('Parent',tab5,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax7 = axes('Parent',tab5,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax8 = axes('Parent',tab5,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
% Gradien orde satu pada arah horizontal
gx = [-1 0 1];
I1 = conv2(I,gx,'same');
% Gradien orde satu pada arah vertikal
gy = [-1;0;1];
I2 = conv2(I,gy,'same');
% Magnitudo gradien
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
% Gambar hasil
axes(ax5)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax6)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax7)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax8)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax9 = axes('Parent',tab6,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax10 = axes('Parent',tab6,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax11 = axes('Parent',tab6,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax12 = axes('Parent',tab6,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
% Konvolusi dengan operator Roberts
robertshor = [0 1; -1 0];
robertsver = [1 0; 0 -1];
I1 = conv2(I,robertshor,'same');
I2 = conv2(I,robertsver,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
% Gambar Hasil
axes(ax9)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax10)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax11)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax12)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax13 = axes('Parent',tab7,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax14 = axes('Parent',tab7,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax15 = axes('Parent',tab7,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax16 = axes('Parent',tab7,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator Prewitt
prewitthor = [-1 0 1; -1 0 1; -1 0 1];
prewittver = [-1 -1 -1; 0 0 0; 1 1 1];
I1 = conv2(I,prewitthor,'same');
I2 = conv2(I,prewittver,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
%Gambar Hasil
axes(ax13)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax14)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax15)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax16)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax17 = axes('Parent',tab8,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax18 = axes('Parent',tab8,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax19 = axes('Parent',tab8,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax20 = axes('Parent',tab8,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator Sobel
sobelhor = [-1 0 1; -2 0 2; -1 0 1];
sobelver = [-1 -2 -1; 0 0 0; 1 2 1];
I1 = conv2(I,sobelhor,'same');
I2 = conv2(I,sobelver,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
%Gambar Hasil
axes(ax17)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax18)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax19)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax20)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax21 = axes('Parent',tab9,'Position',[.2 .53 .25 .4]);
ax22 = axes('Parent',tab9,'Position',[.55 .53 .25 .4]);
ax23 = axes('Parent',tab9,'Position',[.2 .1 .25 .4]);
ax24 = axes('Parent',tab9,'Position',[.55 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator isotropic
L1 = [-1 0 1; -sqrt(2) 0 sqrt(2); -1 0 1];
isover = [-1 -sqrt(2) -1; 0 0 0; 1 sqrt(2) 1];
I1 = conv2(I,L1,'same');
I2 = conv2(I,isover,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2));
%Gambar Hasil
axes(ax21)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax22)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah horizontal');
axes(ax23)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah vertikal');
axes(ax24)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax25 = axes('Parent',tab10,'Position',[.08 .53 .25 .4]);
ax26 = axes('Parent',tab10,'Position',[.4 .53 .25 .4]);
ax27 = axes('Parent',tab10,'Position',[.72 .53 .25 .4]);
ax28 = axes('Parent',tab10,'Position',[.08 .1 .25 .4]);
ax29 = axes('Parent',tab10,'Position',[.4 .1 .25 .4]);
ax30 = axes('Parent',tab10,'Position',[.72 .1 .25 .4]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator compass
L1 = [1 1 1; 1 -2 1; -1 -1 -1];
K2 = [-1 -1 -1; 1 -2 1; 1 1 1];
K3 = [-1 1 1; -1 -2 1; -1 1 1];
K4 = [1 1 -1; 1 -2 -1; 1 1 -1];
I1 = conv2(I,L1,'same');
I2 = conv2(I,K2,'same');
I3 = conv2(I,K3,'same');
I4 = conv2(I,K4,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2)+(I3.^2)+(I4.^2));
%Gambar Hasil
axes(ax25)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax26)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah utara');
axes(ax27)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah selatan');
axes(ax28)
imagesc(I3),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah timur');
axes(ax29)
imagesc(I4),axis image,colormap gray,colorbar,title('Gradien arah barat');
axes(ax30)
imagesc(J ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Magnitudo gradien');

ax31 = axes('Parent',tab11,'Position',[.03 .58 .15 .25]);
ax32 = axes('Parent',tab11,'Position',[.23 .58 .15 .25]);
ax33 = axes('Parent',tab11,'Position',[.43 .58 .15 .25]);
ax34 = axes('Parent',tab11,'Position',[.63 .58 .15 .25]);
ax35 = axes('Parent',tab11,'Position',[.83 .58 .15 .25]);
ax36 = axes('Parent',tab11,'Position',[.03 .13 .15 .25]);
ax37 = axes('Parent',tab11,'Position',[.23 .13 .15 .25]);
ax38 = axes('Parent',tab11,'Position',[.43 .13 .15 .25]);
ax39 = axes('Parent',tab11,'Position',[.63 .13 .15 .25]);
ax40 = axes('Parent',tab11,'Position',[.83 .13 .15 .25]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator kirsch
L1 = [-3 -3 5; -3 0 5; -3 -3 5];
K2 = [-3 5 5; -3 0 5; -3 -3 -3];
K3 = [5 5 5; -3 0 -3; -3 -3 -3];
K4 = [5 5 -3; 5 0 -3; -3 -3 -3];
K5 = [5 -3 -3; 5 0 -3; 5 -3 -3];
K6 = [-3 -3 -3; 5 0 -3; 5 5 -3];
K7 = [-3 -3 -3; -3 0 -3; 5 5 5];
K8 = [-3 -3 -3; -3 0 5; -3 5 5];
I1 = conv2(I,L1,'same');
I2 = conv2(I,K2,'same');
I3 = conv2(I,K3,'same');
I4 = conv2(I,K4,'same');
I5 = conv2(I,K5,'same');
I6 = conv2(I,K6,'same');
I7 = conv2(I,K7,'same');
I8 = conv2(I,K8,'same');
J = sqrt((I1.^2)+(I2.^2)+(I3.^2)+(I4.^2)+(I5.^2)+(I6.^2)+(I7.^2)+(I8.^2));
%Gambar Hasil
axes(ax31)
imagesc(I ),axis off,colormap gray,title('Citra asli');
axes(ax32)
imagesc(I1),axis off,colormap gray,title('Timur');
axes(ax33)
imagesc(I2),axis off,colormap gray,title('Timur laut');
axes(ax34)
imagesc(I3),axis off,colormap gray,title('Utara');
axes(ax35)
imagesc(I4),axis off,colormap gray,title('Barat laut');
axes(ax36)
imagesc(I5),axis off,colormap gray,title('Barat');
axes(ax37)
imagesc(I6),axis off,colormap gray,title('Barat daya');
axes(ax38)
imagesc(I7),axis off,colormap gray,title('Selatan');
axes(ax39)
imagesc(I8),axis off,colormap gray,title('Tenggara');
axes(ax40)
imagesc(J ),axis off,colormap gray,title('Magnitudo gradien');

tgroup2 = uitabgroup('Parent', tab2);
tab11 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Laplacian I');
tab12 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Laplacian II');
tab13 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Laplacian III');
tab14 = uitab('Parent', tgroup2, 'Title', 'Laplacian of Gaussian');

ax41 = axes('Parent',tab11,'Position',[.1 .23 .35 .6]);
ax42 = axes('Parent',tab11,'Position',[.55 .23 .35 .6]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator laplacian
L1 = [0 -1 0; -1 4 -1; 0 -1 0];
I1 = conv2(I,L1,'same');
%Gambar Hasil
axes(ax41)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax42)
imagesc(I1),axis image,colormap gray,colorbar,title('Hasil deteksi tepi');

ax43 = axes('Parent',tab12,'Position',[.1 .23 .35 .6]);
ax44 = axes('Parent',tab12,'Position',[.55 .23 .35 .6]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator laplacian
L2 = [-1 -1 -1; -1 8 -1; -1 -1 -1];
I2 = conv2(I,L2,'same');
%Gambar Hasil
axes(ax43)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax44)
imagesc(I2),axis image,colormap gray,colorbar,title('Hasil deteksi tepi');

ax45 = axes('Parent',tab13,'Position',[.1 .23 .35 .6]);
ax46 = axes('Parent',tab13,'Position',[.55 .23 .35 .6]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
%Konvolusi dengan operator laplacian
L3 = [1 -2 1; -2 4 -2; 1 -2 1];
I3 = conv2(I,L3,'same');
%Gambar Hasil
axes(ax45)
imagesc(I ),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax46)
imagesc(I3),axis image,colormap gray,colorbar,title('Hasil deteksi tepi');

ax47 = axes('Parent',tab14,'Position',[.1 .23 .35 .6]);
ax48 = axes('Parent',tab14,'Position',[.55 .23 .35 .6]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
J = edge(I,'log');
axes(ax47)
imagesc(I),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax48)
imagesc(J),axis image,colormap gray,colorbar,title('Hasil deteksi tepi');

ax49 = axes('Parent',tab3,'Position',[.1 .23 .35 .6]);
ax50 = axes('Parent',tab3,'Position',[.55 .23 .35 .6]);

I = double(imread('cameraman.tif'));
J = edge(I,'canny');
axes(ax49)
imagesc(I),axis image,colormap gray,colorbar,title('Citra asli');
axes(ax50)
imagesc(J),axis image,colormap gray,colorbar,title('Hasil deteksi tepi');

Materi mengenai aplikasi deteksi tepi untuk mendeteksi obyek pada suatu citra digital dapat dilihat pada: link

Sedangkan file source code lengkap beserta citra untuk proses deteksi tepi pada materi di atas dapat diperoleh melalui halaman berikut ini: Source Code

Penerapan deteksi tepi untuk segmentasi citra ditunjukkan pada video tutorial berikut ini:

Save

Save

Save

  1. M Rizal Wahyudi | June 24, 2016 at 4:15 am

    permisi mau tanya nih code yang ini I = double(imread(‘cameraman.tif’)); menyesusaikan folder ya tempat image yang disimpan ya .. misal saya simpan di D : kemudian Folder Matlab – isigmbr.jpg.

    mohon penjelasannya
    terima kasih

    Reply
  2. Suta | January 24, 2017 at 8:46 am

    Mad mau nanya kalo menghitung diameter menggunakan metode brute force gimana caranya?

    Reply
  3. ludhfi | June 10, 2017 at 5:02 am

    mas mau tanya kalau untuk membuat pola wave sama swiriling itu gimana ???

    Reply
  4. absolution21 | August 16, 2017 at 2:28 am

    mas mau tanya, kalo membuat citra lebih tajam, tapi pake konvolusi itu gimana ya ?

    Reply
  5. liesa | December 20, 2017 at 9:34 pm

    malam mas, maaf saya mau tanya, kalo untuk aplikasi androidnya dia ada gak yahh kira2??
    karna saya udah cari sih gadaaa, kalo mass adi tau aplikasinya boleh mass referensinya, makasih mass sebelumnya.

    Reply
  6. tircosm | December 21, 2017 at 2:37 pm

    Ada source code untuk deteksi tepi dengan algoritma genetika dan em algorithm gak ya mas?

    Makasiih

    Reply
  7. Teti | December 23, 2017 at 8:01 pm

    Assalamualaikum Mas, Mas Adi punya Referensi mengenai Metode Interpolasi gak? baik itu Bilinear, Bicubic, atau Linear yang bahasa Indonesia.

    Reply
  8. adi pamungkas | April 11, 2018 at 8:28 am

    Source code dan data pada materi di atas dapat diperoleh pada halaman berikut ini
    https://pemrogramanmatlab.com/source-code-gui-matlab/

    Reply
  9. agus | April 11, 2018 at 8:44 am

    bang kok pake gambar selain .tif kok malah error ya dibagian E_roberts = edge(I,’roberts’); dll?

    Reply
  10. Kernel Marthen | April 17, 2018 at 10:29 am

    bang mau tanya saya mau mendeteksi garis dari suatu huruf . itu lebih bagus pakai apa yah ?
    soalnya kalau pakai canny atau yang lainnya gambar dari citra jadi dua tepi

    Reply
  11. obull107 | April 26, 2018 at 11:27 pm

    mas adi mau tanya, saya sudah melakukan deteksi tepi canny dan ingin melakukan tranformasi hough pada hasil deteksi tepi canny, tapi selalu terjadi error. mohon bantuannya mas adi

    Reply
  12. obull107 | April 27, 2018 at 10:09 pm

    mas adi saya sudah kirim email ke mas adi, mohon di cek mas adi

    Reply
  13. alif | June 7, 2018 at 12:28 pm

    mau tanya mas, untuk melakukan pencocokan citra dengan metode deteksi tepi caranya bagaimana?

    Reply
  14. Maria KS | June 19, 2018 at 5:49 pm

    maaf mas, mau tanya
    apakah deteksi tepi ini bisa digunakan untuk megidentifikasi suatu jenis ikan? atau perlu ditambahkan filter lain
    makasih sebelumnya

    Reply
  15. Agung Laks | October 18, 2018 at 1:25 pm

    maaf mas mau tanya, untuk membuat skeleton dalam pengolahan citra itu langkah2 untuk membuatnya bagaimana ya?
    Makasih sebelumnya

    Reply
  16. Wahyu | February 21, 2019 at 6:31 am

    Mas mau tanya klu deteksi tepi menggunakan algoritma SUSAN caranya gmn ia??

    Reply
  17. venentius purba | June 29, 2019 at 7:52 pm

    kalau materi tentang masing” operator terlebih , operator laplace ada bang???

    Reply
  18. Adhitiya Suparman | July 7, 2019 at 9:16 am

    mas mau tanya, ko saya gk bisa mengubah gambar file yah ?
    moohon pencerahannya

    Reply
  19. akutersakiti | July 25, 2019 at 12:15 pm

    boleh nanya pak…
    buku operator kompas metode kirsch dan robinshon
    apa judul bukunya pak…

    Reply
  20. Eka ramadan | September 14, 2019 at 5:53 pm

    Maaf mas, ada gak link Download software matlab yang free,

    Reply
  21. Ariel Gemilang | December 8, 2019 at 10:35 am

    terima kasih banyak mas

    Reply
  22. Rega | December 4, 2021 at 11:32 am

    Mass mau tanya kaloo cameramen tif itu diganti dengan image yang lain bisa kah?

    Reply
  23. Melinda | June 16, 2022 at 3:56 pm

    Cara untuk memyambungkan garis pada hasil deteksi canny bagaimana ya? Agar dapat membuang yg area yang seharusnya tidak terikut

    Reply

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

Gravatar
WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. ( Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. ( Log Out /  Change )

Cancel

Connecting to %s

%d bloggers like this: