Ekstraksi Fitur (Citra Tanda Tangan) dengan Metode Dimensi Fraktal dan Kode Fraktal (2)

Ekstraksi Fitur dengan Metode Fraktal

Ekstraksi fitur menggunakan dua pendekatan metode fraktal yaitu dimensi fraktal dan kode fraktal.

Pendekatan Kode Fraktal

Tahapan yang dilakukan untuk mendapatkan kode fraktal citra pola tanda tangan ada dua tahap. Tahapan yang pertama membentuk blok domain dan blok range. Blok domain dibenuk dengan cara mempartisi citra asli menjadi subcitra yang berukuran 8x8 piksel dan 4x4 piksel. Setiap 4 piksel dari subcitra yang terbentuk dihitung rata-ratanya sehingga ukurannya menjadi 4x4 piksel dan 2x2 piksel. Proses partisi ini membentuk 20 blok domain. Ilustrasi pembentukan blok domain ditunjukkan pada gambar berikut :

(Ilustrasi Pembentukan Blok Domain)

Blok Range dibentuk dengan cara mempartisi citra keseluruhan menggunakan partisi quadtree. Pada partisi ini citra dibagi menjadi empat bagian yang sama besarnya secara rekursif hingga ukuran 2x2 piksel. Proses partisi ini membentuk 80 blok domain yang terbagi ke dalam empat kelompok dan masing-masing 20 blok domain. Pembagian kelompok berdasarkan bagian kiri atas, bagian kanan atas, bagian kiri bawah dan bagian kanan bawah. Ilustrasi partisi pembentukan blok range dengan partisi quadtree ditunjukkan pada gambar berikut :

(Ilustrasi Pembentukan Blok Range)

Tahapan yang keduaa adalah mengukur kemiripan antara blok domain dan blok range. Kemiripan tersebut diukur dengan cara menghitung skala kontras, faktor kecerahan dan Root Means Square dari masing-masing pasangan blok domain  dan block range. Pasangan dengan nilai RMS atau nilai error terkecil adalah pasangan yang dianggap paling mirip. Hasil Ekstraksi citra pola tanda tangan dengan kode fraktal menghasilkan empat nilai kode fraktal yaitu skala kontras (s), faktor kecerahan (g), rata-rata blok range (Avg_range) dan rata-rata blok domain (Avg_domain).

Contoh langkah-langkah pengkodean fraktal pada sampel citra tanda tangan adalah sebagai berikut :

>> Menampilkan nilai intensitas piksel dari citra yang asli.

(Contoh Hasil Nilai Intensitas dari Citra Pola Tanda Tangan 16x16 Piksel)

>> Membentuk Blok Domain.

Mempartisi citra ke dalam ukuran 8x8 piksel, 4x4 piksel, partisi dimulai dari pojok kiri atas lalu bergeser hingga ke pojok kanan.

(Subcitra Ukuran 8x8 Piksel)

(Subcitra Ukuran 4x4 Piksel)

Langkah selanjutnya adalah menghitung rata-rata setiap 2x2 piksel pada subcitra berukuran 4x4 piksel.

(Blok Domain Rata-Rata 4 Piksel dari Subcitra 8x8 Piksel)

(Blok Domain Rata-Rata 4 Piksel dari Subcitra 4x4 Piksel)

>> Membentuk Blok Range.

Mempartisi citra asli menggunakan partisi quadtree, dengan partisi ini membagi citra menjadi 4 bagian yang sama besarnya.

(Tahapan Partisi Blok Range 8x8 Piksel menjadi 4x4 Piksel)

(Tahapan Partisi Blok Range 4x4 Piksel menjadi 2x2 Piksel)

>> Menghitung faktor penskalaan kontras (s) dengan persamaan 1, kecerahan (g) dengan persamaan 2 dan RMS dengan persamaan 3. Perhitungannya dilakukan antara blok domain dengan 4 kelompok blok range. 

Contoh perhitungan untuk lokasi blok domain 16-20 (tabel A, didapat dari Blok Domain rata-rata 4 piksel dari subcitra 4x4 piksel), dan lokasi blok range 00-10-00 (tabel A, didapat dari tahapan partisi Blok Range 4x4 piksel menjadi 2x2 piksel) :

1. Menghitung rata-rata blok domain (Rd)
   Rd = (250,5 + 199,8 + 251,8 +256,8) / 4 = 239,72

2. Menghitung rata-rata blok range (Rr)
   Rr = (255 + 255 + 255 + 255) / 4 = 255

3. Menghitung nilai skala kontras (s)
   s = ((4 x 244481,3) - (958,75 x 1020)) / ((4 x 231949) - (958,75 x 957,75))
   s = (977935,2 - 977925) - (97796 - 919201,56)
   s = 10,2 / 8594,44 = 0,001

4. Menghitung nilai kecerahan (g)
   g = 1/4 x (1020 - (958,75 x 0,001))
   g = 1/4 x (1020 - 0) = 255

Hasil perhitungan RMS antara blok domain dan masing-masing blok range pola tanda tangan sebagai data uji, skala kontras, dan nilai kecerahan dapat dilihat pada Tabel A untuk blok range 00, Tabel B untuk blok range 01, Tabel C untuk blok range 10 dan Tabel D untuk blok range 11.

 Tabel A. Hasil Perhitungan s, g dan RMS Blok Domain dan Blok Range (00)

Tabel B. Hasil Perhitungan s, g dan RMS Blok Domain dan Blok Range (01)

Tabel C. Hasil Perhitungan s, g dan RMS Blok Domain dan Blok Range (10)

Tabel D. Hasil Perhitungan s, g dan RMS Blok Domain dan Blok Range (11)

>> Menetapkan nilai kodefraktal pada citra tanda tangan yang di uji. Nilai Kode Fraktal ditentukan berdasarkan dari nilai RMS (Nilai Error) yang terkecil.

Tentang Artikel 

Artikel ini merupakan sepenggal isi dari Proposal penelitian yang pernah penulis ajukan untuk Tugas Akhir di program studi Ilmu Komputer. Sambungan dari artikel Ekstraksi Fitur (Citra Tanda Tangan) dengan Metode Dimensi Fraktal dan Kode Fraktal (1).