CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
En el siguiente capítulo se abordaron una serie de teorías que permitirán
sustentar las variables como “aplicación web para procesos de gestión de
infracción vehicular empleando dispositivos de reconocimiento de patrones
visuales”; entre los cuales se encuentran: los antecedentes de la
investigación, las bases teóricas y la sistematización de las variables
analizadas.
1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Para fundamentar la presente investigación se consultaron otros estudios
relacionados con las variables estudiadas como “aplicación web para
procesos de gestión de infracción vehicular empleando dispositivos de
reconocimiento de patrones visuales”, cuyos aportes se consideraran
significativos para el ámbito referencial del presente trabajo, a pesar de estar
enmarcados en escenarios diferentes. En este estudio se pueden destacar
los siguientes:
González, Ribagorda, (2010) en su investigación titulada “Modelo de
procedimiento sancionador electrónico aplicado al control del tráfico
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vehicular”, realizado en España, exponen que el incumplimiento de las
leyes origina la imposición de sanciones. Dirigen su investigación hacia una
buena gestión de las sanciones como factor clave para que sean eficaces.
Se han producido impulsos legislativos que persiguen el desarrollo
electrónico de los procedimientos, no obstante hasta el momento no se ha
propuesto la realización del procedimiento sancionador en el ámbito del
control del tráfico vehicular.
Este trabajo tuvo como objetivo proponer un modelo para la implantación
del procedimiento sancionador electrónico, con la finalidad de mejorar la
capacidad de participación de los ciudadanos interesados en el mismo. Por
las implicaciones legales del procedimiento se abordan en detalle los
aspectos de seguridad necesarios. El tipo de investigación es descriptiva lo
que implica que la variable objeto de estudio puede ser analizada bajo esta
perspectiva con técnicas específicas de recolección de información. El diseño
es no experimental de campo, transaccional descriptivo. Se determinó su
validez a través del juicio de expertos con una alta confiabilidad.
El estudio reportó la importancia de la utilización de herramientas
tecnológicas para el control del tráfico vehicular. En este sentido, se propuso
un modelo de procedimiento sancionador electrónico y una serie de
recomendaciones con base en los resultados obtenidos. Este estudio es
importante para la presente investigación porque permite orientar los
objetivos que se quieren alcanzar en cuanto a procesos de gestión de
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infracción vehicular empleando dispositivos de reconocimiento de patrones
visuales.
Por otra parte, Escalona y Koch (2003), en su trabajo titulado “Ingeniería
de Requisitos en Aplicaciones para la Web: Un estudio comparativo”,
exponen sobre la importancia de esta variable en el campo de la ingeniería y
los riesgos en que se incurren si ésta es realizada en forma incorrecta .
Plantean además, que en aplicaciones para la web, la captura de requisitos
del usuario y la especificación de requisitos, son algunos de los aspectos
más críticos en el desarrollo y la producción del software. Estas actividades
tienen como objetivo determinar las necesidades del sistema, la adquisición
por parte del equipo de desarrollo la información necesaria para desarrollar
un producto de calidad y en definitiva, la comunicación inicial entre el grupo
de expertos y usuarios.
La ingeniería de requisitos es un tema complejo y crucial para el éxito de
todo el proyecto de ingeniería del software. Las aplicaciones en el entorno de
la web no son una excepción. Así se presentan aquellas metodologías del
ámbito de la web, que incluyen el tratamiento de los requisitos con distinto
grado de detalle, luego se clasifican y comparan las propuestas presentadas.
El tipo de investigación es descriptiva con un diseño no experimental de
campo, transaccional descriptivo .
Este estudio permitió orientar la presente investigación relacionada con los
procesos de gestión de infracción vehicular empleando dispositivos de
reconocimiento de patrones visuales, en cuanto a la captura de requisitos de
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los usuarios para el proceso y la especificación o la validación de los
mismos.
Otro estudio de interés para la presente investigación fué el presentado
por Salima, (2007), titulado “Control Interno Como Herramienta de
Evaluación del Proceso Funcional de la División de Infracciones y
Multas de la Policía Municipal de Transito del Municipio Carirubana” en
la Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado en el estado Falcón y
está orientado a evaluar el funcionamiento de esta dependencia. Su objetivo
es analizar el proceso de infracciones y multas, para conocerlo
secuencialmente y poder determinar sus puntos críticos, con la idea de
mejorarlos, en función de optimizar su desarrollo, a favor de la circulación de
vehículos y peatones en una ciudad caracterizada por su crecimiento
dinámico y sostenido.
La investigación fué de tipo descriptiva, reseñándose en forma objetiva la
situación actual de la División, se analizan y evalúan los diversos
componentes. Las técnicas utilizadas fueron la observación directa, la
entrevista y la encuesta, aplicada a través de un instrumento (cuestionario).
Se consideró que el diagnóstico logrado se ajusta a la realidad observada,
corroboradas con las informaciones suministradas por los funcionarios
informantes. Se concluye que la institución ha mejorado sus procedimientos
en una ciudad con gran afluencia de vehículos y peatones. Finalmente se
presentan unas recomendaciones que apuntan a la generación de beneficios
tanto para la institución como para la participación ciudadana.
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El presente antecedente de investigación aporta un valor agregado muy
importante a la presente investigación en cuanto al marco teórico se refiere,
ya que permite analizar el proceso de infracciones y multas de tránsito, para
conocerlo secuencialmente y poder determinar cuáles son sus puntos
críticos.
Tomando en cuenta la variable de estudio “Gestión de infracción vehicular”
se procede a hacer una revisión de estudios que guardan relación con las
mismas, los cuales tienen aportes válidos y metodologías que ayudan a
sustentar la presente investigación.
Uno de ellos, es el realizado por Lucchesse, González, Nieves y Paredes
(2011) en su trabajo de investigación titulado “Sistema experto para el
control del tránsito vehicular con base en semáforos inteligentes”, en la
universidad Privada Dr. Rafael Belloso Chacín, cuya finalidad fue desarrollar
un sistema experto para el control del tránsito vehicular con base en
semáforos inteligentes. El tipo de investigación fue proyectiva, descriptiva;
mientras tanto su diseño no es experimental y transaccional. En cuanto a la
técnica de recolección de datos usada fue la observación directa siendo su
instrumento la guía de observación, con el objeto de determinar el proceso
actual y los requerimientos necesarios para el desarrollo del sistema.
Como resultado de esta investigación se obtuvo un sistema de información
que controla óptimamente el tránsito vehicular con base en semáforos
inteligentes. Este trabajo ayudó como consulta para la creación de la
aplicación web ya que guarda un gran parecido a la presente investigación.
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Así mismo, también se procedió a realizar una revisión de investigaciones
que guardan relación con la variable de estudio “Patrones Visuales” los
cuales ayudan a sustentar la presente investigación con la información
adecuada encontrándose los siguientes antecedentes.
La investigación que se resalta en esta variable es la realizada por
Grijalva, Felipe, y Rodríguez (2010) en su investigación “Diseño e
Implementación de un Prototipo para el Reconocimiento de la
Denominación de Dólares Americanos Dirigidos a Personas con
Discapacidad Visual” realizado en la Escuela Politécnica del Ejército del
Ecuador. Proponen el desarrollo de un prototipo de sistema para el
reconocimiento de la denominación de los dólares norteamericanos de más
común circulación en Ecuador, dirigido a personas con discapacidad visual
que, por su limitación, encuentran un desafío en esta tarea.
Este trabajo de investigación toma como fundamento teórico a las técnicas
del procesamiento digital de imágenes que se le aplica a los billetes para
determinar su denominación, usando el método de reconocimiento de
imágenes conocido como Eigenfaces, basado en la teoría matemática del
análisis de componentes principales.
El sistema ha sido implementado como una aplicación para teléfonos
móviles con sistema operativo Symbian, que se desarrolló a través del
entorno de desarrollo Carbide C++, en código del lenguaje Symbian C++. El
sistema es capaz de reproducir mensajes de audio que expresan la
denominación del billete en frente de la cámara del dispositivo en una
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filmación continua sin necesidad de fotografiarlo, mediante el procesamiento
de cada frame de la misma. Se realizaron pruebas en dos teléfonos Nokia,
modelos N73 y E65, sobre los 4 extremos de 218 billetes de diversa
denominación, en distintas condiciones, demuestran la mejor exactitud del
sistema en un 99.8% y una velocidad mínima de procesamiento de 7 frames
por segundo.
El antecedente presentado anteriormente resulta de suma importancia
para los objetivos que se van a desarrollar ya que genera un aporte en el
área del reconocimiento de patrones visuales mediante la video-captura de
imágenes usando cámaras móviles, que sustentan en gran medida las bases
necesarias para el reconocimiento de patrones.
Así mismo, se consultó el trabajo de Russo, Giacomonte, Abásolo,
Naiouf, Federico, Dapoto y Artola (2010), cuyo proyecto se titula “Sistema de
Visión Automática-Reconocimiento de Patrones, Realidad Aumentada y
Reconstrucción 3D”, realizado en el Instituto de Investigación en Informática
en Argentina, sugieren que la línea de investigación presentada se centra en
el estudio y desarrollo de temas relacionados con software, modelos y
métodos para sistemas de visión automática.
Los principales temas abordados son reconocimiento automático de
patrones, realidad virtual, realidad aumentada y reconstrucción 3D. Son
investigadas técnicas eficientes de extracción y representación de
características de objetos en imágenes digitales y la clasificación estadística
de los mismos. En el área de visión 3D, el énfasis está puesto en el estudio,
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investigación y desarrollo de aplicaciones donde resulta muy útil contar con
métodos rápidos y flexibles para adquirir información 3D a partir de una
escena real. El diseño de ambientes 3D es utilizado como interfaz gráfica de
otras aplicaciones valiéndose del uso de Realidad Virtual.
El volumen de datos y el cómputo intensivo requerido para resolver los
problemas estudiados en tiempo real, motivan el estudio de la paralelización
de los métodos propuestos. Este antecedente contribuye con los objetivos
propuestos en nuestra investigación, aportando bases de conocimiento en el
uso de dispositivos de reconocimiento de imágenes en 3D.
Por otro lado, Cerda (2012), en su trabajo de Grado titulado “Sistema de
Registro de Eventos en Ruta para Transportación Pública Fase II”,
realizado en la Escuela Politécnica del Ejército del Ecuador, tiene como
propósito el de proveer a las autoridades respectivas de una herramienta de
registro y control, con el fin de contar con una herramienta que ayude a evitar
posibles accidentes de tránsito.
Este sistema se encuentra concebido en el pensamiento de variables
como velocidad de vehículo conforme un rango de seguridad y de la posición
obtenida por medio de un GPS, con éstos dos registros una vez concluido el
trayecto de viaje, se almacenan los datos en una memoria SD para ser
entregado a las autoridades para su análisis. Los datos almacenados de
velocidad y posición son procesados por un archivo de Excel que permitirá
desplegar las curvas de comportamiento de las variables, de ésta manera se
obtienen datos fiables que permitieron determinar excesos de velocidad, su
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posición e incluso la hora en que ocurrió. De presentarse un accidente los
datos se encontrarán almacenados en la memoria que pueden ser extraídos
con fines investigativos.
Siendo este trabajo fundamental para el desarrollo de herramientas de
control y automatización de dispositivos y sistemas para el control vehicular
que son claves para el desarrollo de los objetivos propuestos.
2. BASES TEÓRICAS
Para realizar el diseño de una aplicación web para los procesos de gestión
de infracción vehicular empleando dispositivos de reconocimiento de
patrones visuales se requiere conocer con anterioridad algunos aspectos
teóricos relacionados con las variables en estudio, para los cuales se tendrán
como argumentos de diversos autores de acuerdo al título planteado, como
por ejemplo aplicación web, tipos de aplicación web entre otros, así como
también se tratarán el tema de la gestión de infracción vehicular y patrones
visuales.
2.1. APLICACIÓN WEB
Según Zalazar y otros (2012, p. 28) un desarrollador de aplicaciones web
necesita conocer una gran variedad de tecnologías, tales como: lenguajes de
programación de páginas web, tecnologías de programación del lado del
cliente y del lado del servidor, tecnologías de acceso a base de datos a
través de Internet y otras tecnologías más complejas.
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En la ingeniería de software se denomina aplicación web a aquellas
aplicaciones que los usuarios pueden utilizar accediendo a un servidor web a
través de Internet o de una intranet mediante un navegador. En otras
palabras, es una aplicación software que se codifica en un lenguaje
soportado por los navegadores web en la que se confía la ejecución al
navegador.
Las aplicaciones web son populares debido a lo práctico del navegador
web como cliente ligero, a la independencia del sistema operativo, así como
a la facilidad para actualizar y mantener aplicaciones web sin distribuir e
instalar software a miles de usuarios potenciales. Existen aplicaciones como
los webmails, wikis,weblogs, tiendas en línea, que son ejemplos bien
conocidos de aplicaciones web.
Es importante mencionar que una aplicación Web puede contener
elementos que conlleven una comunicación activa entre el usuario y la
información. Esto permite que el usuario acceda a los datos de modo
interactivo, gracias a que la aplicación responderá a cada una de sus
acciones, como por ejemplo rellenar y enviar formularios, participar en juegos
diversos y acceder a gestores de base de datos de todo tipo.
Los aportes teóricos respecto a un desarrollador de aplicaciones web
planteados por Zalazar y otros, conducen a la presente investigación a
determinar los requerimientos funcionales de aplicación web para procesos
de gestión de infracción vehicular, así como también al diseño lógico y físico
de la aplicación web y finalmente, a la demostración de la funcionalidad de la
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aplicación web para los procesos de gestión de infracción vehicular
empleando dispositivos de reconocimiento de patrones visuales a través de
las pruebas respectivas.
Por otro lado Presmman (2009, p. 522), expone que una aplicación Web
puede residir en Internet haciendo posible una comunicación abierta mundial.
De forma alternativa, una aplicación se puede ubicar en una Intranet
(implementando la comunicación por medios de redes de una organización) o
una Extranet o lo que equivale a decir una comunicación entre redes
Además, las aplicaciones web permiten interactuar con los sistemas
informáticos de gestión de una empresa, como puede ser gestión de clientes,
contabilidad o inventario, a través de una página web.
En las aplicaciones web se suelen describir tres niveles:
• El nivel superior que interacciona con el usuario (el cliente web,
normalmente un navegador)
• El nivel intermedio que procesa los datos (el servidor web)
• El nivel inferior que proporciona los datos (la base de datos)
Como se puede observar, las aplicaciones web están soportadas por un
conjunto de aspectos y conceptos básicos por el autor Presmman los mismos
encaminan a la presente investigación, al diseño lógico y físico de la
aplicación web para los procesos de gestión de infracción vehicular. Los
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niveles mencionados, se ejecutan en los entornos de: Internet, intranet y
extranet.
Por su parte, Lujan (2002, p. 112) resalta que entre los aspectos
importantes a considerar de las aplicaciones web, como por ejemplo el
intranet, da la posibilidad de permitir su uso a través del internet, lo que
facilita el teletrabajo o la movilidad de los empleados de una empresa y el
problema de gestionar el código en el cliente se reduce drásticamente, ya
que si existe un navegador o explorador estándar en cada cliente, todos los
cambios, tanto de interfaz como de funcionalidad, que se deseen realizar a la
aplicación, se hace cambiando el código que reside en el servidor web.
Esto permite ahorrar en coste, porque no hay que actualizar el código uno
por uno en cada uno de los clientes. Además, se evita la gestión de
versiones y problemas de inconsistencias en las actualizaciones, debido a la
existencia de distintos clientes con distintas versiones en la aplicación.
Para esta investigación resulta muy importante aclarar este concepto, ya
que la misma está basada en el desarrollo de una aplicación web para
interrelacionar varios elementos presentes en las organizaciones, las cuales
serán el objeto del diseño y construcción del mismo, radicando allí la
necesidad de conocer su significado. Además la misma está centrada en el
desarrollo de una aplicación cuyos elementos son tanto personas como
elementos tecnológicos para un propósito final definido.
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2.2. CLIENTE WEB Y SERVIDOR WEB
Zalazar y otros (2012, p. 67) mencionan que la arquitectura cliente-
servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se
reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores,
y los demandantes, llamados clientes. Un cliente realiza petición esa otro
programa, el servidor, que le da respuesta. Esta idea también se puede
aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es
más ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a través de
una red de computadoras.
En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre los
clientes y los servidores, aunque son más importantes las ventajas de tipo
organizativo debidas a la centralización de la gestión de la información y la
separación de responsabilidades, lo que facilita y clarifica el diseño del
sistema.
La separación entre cliente y servidor es una separación de tipo lógico,
donde el servidor no se ejecuta necesariamente sobre una sola máquina ni
es necesariamente un sólo programa. Los tipos específicos de servidores
incluyen los servidores web, los servidores de archivo, los servidores del
correo, etc. Mientras que sus propósitos varían de unos servicios a otros, la
arquitectura básica seguirá siendo la misma.
Una disposición muy común son los sistemas multicapa en los que el
servidor se descompone en diferentes programas que pueden ser ejecutados
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por diferentes computadoras aumentando así el grado de distribución del
sistema. La arquitectura cliente-servidor sustituye a la arquitectura monolítica
en la que no hay distribución, tanto a nivel físico como a nivel lógico. Estos
mismos expertos en el área, exponen que la red cliente-servidor es aquella
red de comunicaciones en la que todos los clientes están conectados a un
servidor, en el que se centralizan los diversos recursos y aplicaciones con
que se cuenta; y que los pone a disposición de los clientes cada vez que
estos son solicitados.
Esto significa que todas las gestiones que se realizan se concentran en el
servidor, de manera que en él se disponen los requerimientos provenientes
de los clientes que tienen prioridad, los archivos que son de uso público y los
que son de uso restringido, los archivos que son de sólo lectura y los que,
por el contrario, pueden ser modificados, etc. Este tipo de red puede
utilizarse conjuntamente en caso de que se esté utilizando en una red mixta.
La acción de visitar un sitio web requiere una arquitectura cliente-servidor,
ya que el servidor web sirve las páginas web al navegador (al cliente). Por
ejemplo, al leer un artículo en la página web de Wikipedia, la computadora y
el navegador web del usuario serían considerados un cliente; y las
computadoras, las bases de datos, y los usos que componen la pagina
serían considerados el servidor. Cuando el navegador web del usuario
solicita un artículo particular de la misma, el servidor recopila toda la
información a mostrar en la base de datos de Wikipedia, la articula en una
página web, y la envía de nuevo al navegador web del cliente.
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Otro ejemplo podría ser el funcionamiento de un juego online. Si existen
dos servidores de juego, cuando un usuario lo descarga y lo instala en su
computadora pasa a ser un cliente. Si tres personas juegan en un solo
computador existirían dos servidores, un cliente y tres usuarios. Si cada
usuario instala el juego en su propio ordenador existirían dos servidores, tres
clientes y tres usuarios.
Por su parte, Lujan (2002, p. 46) afirma que el cliente web es un programa
con el que interacciona el usuario para solicitar a un servidor web el envío de
los recursos que desea obtener. La parte cliente de las aplicaciones web
suele estar formada por el código HTML que forma la página web más algo
de código ejecutable. También se suelen emplear plug -ins3 que permiten
visualizar otros contenidos multimedia, aunque puede plantear problemas de
incompatibilidad entre distintas plataformas. Por tanto, la misión del cliente
web es interpretar las Páginas HTML y los diferentes recursos que contienen.
Por otro lado Presmman (2009 p 86) define que un cliente es una
computadora que solicita los servicios que proporciona uno o más servidores
y que también lleva a cabo algún tipo de procesamiento por sí mismo. Las
computadoras cliente solicitarían servicios a gran escala, como es obtener un
archivo, llevando a cabo entonces el procesamiento de dicho archivo. Esta
información resulta de gran interés para los desarrolladores de la aplicación
propuesta ya que les orientará a la hora de realizar su labor y así lograr una
mejor estructura para la aplicación web que se va a desarrollar.
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2.3. TRANSFERENCIA DE PÁGINAS WEB
Zalazar y otros (2012, p. 82) definen la FTP (siglas en inglés de File
Transfer Protocol, 'Protocolo de Transferencia de Archivos') en informática,
es un protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas
conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la
arquitectura cliente-servidor. Desde un equipo cliente se puede conectar a un
servidor para descargar archivos desde él o para enviarle archivos,
independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.
El servicio FTP es ofrecido por la capa de aplicación del modelo de capas
de red TCP/IP al usuario, utilizando normalmente el puerto de red 20 y el 21.
Un problema básico de FTP es que está pensado para ofrecer la máxima
velocidad en la conexión, pero no la máxima seguridad, ya que todo el
intercambio de información, desde el login y password del usuario en el
servidor hasta la transferencia de cualquier archivo, se realiza en texto plano
sin ningún tipo de cifrado, con lo que un posible atacante puede capturar este
tráfico, acceder al servidor y/o apropiarse de los archivos transferidos. Para
solucionar este problema son de gran utilidad aplicaciones como scp y sftp,
incluidas en el paquete SSH, que permiten transferir archivos pero cifrando
todo el tráfico.
El proceso completo, desde que el usuario solicita una página, hasta que
el cliente web (navegador) se la muestra con el formato apropiado, es el
siguiente:
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1. El usuario especifica en el cliente web la dirección de la página que
desea consultar: el usuario escribe en el navegador la dirección (URL) de la
página que desea visitar o pulsa un enlace.
2. El cliente establece una conexión con el servidor web.
3. El cliente solicita la página o el objeto deseado.
4. El servidor envía dicha página u objeto (o, si no existe, devuelve un
código de error).
5. Si se trata de una página HTML, el cliente inicia sus labores de
interpretación de los códigos HTML. Si el cliente web encuentra instrucciones
que hacen referencia a otros objetos que se tienen que mostrar con la página
(imágenes, sonidos, animaciones multimedia, etc.), establece
automáticamente comunicación con el servidor web para solicitar dichos
objetos.
6. Se cierra la conexión entre el cliente y el servidor.
7. Se muestra la página al usuario.
Se puede observar, que siempre se libera la conexión, por lo que ésta sólo
tiene la duración correspondiente a la transmisión de la página solicitada.
Esto se hace así para no desperdiciar innecesariamente el ancho de banda
de la red mientras el usuario lee la página recibida. Cuando el usuario activa
un enlace de la página, se establece una nueva conexión para recibir otra
página o elemento multimedia. Por ello, el usuario tiene la sensación de que
está disfrutando de una conexión permanente cuando realmente no es así.
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Un detalle importante es que para cada objeto que se transfiere por la red
se realiza una conexión independiente.
Este Protocolo de Transferencia de Archivos es adaptable a aplicaciones
que se encuentran en el mercado, siendo útil para la presente investigación e
ideal para las organizaciones. Con esto se garantiza un eficiente uso de la
aplicación web, y una aceptación casi inmediata.
2.4. ENTORNOS WEB: INTERNET, INTRANET, EXTRANET
Zalazar y otros (2012, p. 89) afirman que la definición original de Internet
es "Red de todos los sistemas de redes", y a pesar que Internet está
cambiando día a día, el concepto parece acentuarse. Por esto es importante
recordar que la Web está hecha de varios medios de comunicación que
incluyen diferentes tipos de sistemas.
Actualmente, la Web no se refiere solamente a Internet, sino también a
muchos de los sistemas de redes que se están extendiendo por todos los
rincones del globo. Las redes más comunes para los usuarios empresariales
son las Intranets, y las Extranets. Estos sistemas variados son
comunicaciones online, que al mismo tiempo pueden ser extendidas y
limitadas. Se dice que son amplias y que se extienden porque combinan a
Internet con sistemas de redes menos abiertos y más localizados; y decimos
que son limitados porque, como en el caso de las Intranet y las Extranet, el
acceso es exclusivo a una audiencia específica, brindando más seguridad.
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Intranet es una intranet es una red de ordenadores basada en los
protocolos que gobiernan Internet (TCP/IP) que pertenece a una
organización y que es accesible únicamente por los miembros de la
organización, empleados u otras personas con autorización. Una intranet
puede estar o no conectada a Internet. Un sitio web en una intranet es y
actúa como cualquier otro sitio web, pero los cortafuegos lo protegen de
accesos no autorizados (su acceso está limitado a un ámbito local). Al igual
que Internet, las intranets se usan para distribuir y compartir información.
Del mismo modo, se expresa que las extranet son una intranet a la que
pueden acceder parcialmente personas autorizadas ajenas a la organización
o empresa propietaria de la intranet.
Mientras que una intranet reside detrás de un cortafuego y sólo es
accesible por las personas que forman parte de la organización propietaria
de la intranet, una extranet proporciona diferentes niveles de acceso a
personas que se encuentran en el exterior de la organización. Esos usuarios
pueden acceder a la extranet sólo si poseen un nombre de usuario y una
contraseña con los que identificarse. La identidad del usuario determina que
partes de la extranet puede visualizar. El estudio de los entornos de la web,
tales como internet, intranet, extranet, dan soporte teórico y práctico a la
presente investigación, pudiendo a la vez ser validada por los mismos.
32
2.5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE UNA APLICACIÓN WEB
Lujan (2002, p. 70) expone que el desarrollo exclusivo de internet y en
especial de la www se debe a la aceptación por todo el mundo de los
estándares y tecnologías que emplea: Medios de transporte común (TCP/IP),
servidor (HTTP) y lenguaje de creación de páginas (HTML) estandarizados.
Muchas empresas han descubierto que las anteriores tecnología se puede
emplear en aplicaciones cliente/servidor emplea. De esta forma nace el
concepto de Internet usar las tecnologías de Intranet para implementar las
tradicionales aplicaciones cliente/servidor dentro de una empresa. Además
una vez que se tiene una aplicación que funciona en una Intranet, aparece la
posibilidad de permitir su uso a través de Internet, lo que facilita el teletrabajo
o la movilidad de los empleados de una empresa.
Se pueden enunciar varias ventajas relacionadas con el uso de
aplicaciones web, entre las cuales se encuentran:
• El problema de gestionar el código en el cliente, ya que se reduce
drásticamente. Suponiendo que existe un navegador o explorador estándar
en cada cliente, todo los cambios, tanto de interfaz como de funcionalidad,
que se deseen realizar al aplicación se realizan cambiando el código que
resida en el servidor web. Comparece esto con el coste de tener que
actualizar uno por uno el código en cada uno de los clientes. No sólo se
ahorra tiempo porque reducimos la actualización a una sola máquina, sino
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que no hay que desplazarse de un puesto de trabajo a otro (la empresa
puede tener una distribución geográfica amplia).
• También la ventaja relacionada con la anterior, es que se evita la
gestión de versiones, relacionados con problemas de inconsistencia en
actualizaciones, ya que no existen clientes con distintas versiones de
aplicación.
• Otra ventaja es que si la empresa ya está usando Internet, no se
necesita comprar ni instalar herramientas adicionales para los clientes.
• Además, el usuario se enfrenta a los servidores externos (Internet) e
internos (Intranet), los cuales aparecen integrados, lo que facilita el
aprendizaje y uso.
• Una última ventaja, pero no menos importante, es la independencia de
plataforma.
Para que una aplicación web se pueda ejecutar en distintas plataformas
(Hardware y software), solo se necesita disponer de un navegador para cada
una de ellas. Además. Las aplicaciones web ofrecen una interfaz grafica de
usuario independiente de la plataforma (ya que la plataforma de ejecución es
el propio navegador).
Desventaja, que sin embargo está desapareciendo rápidamente, es que
la programación en la web no es tan versátil o potente como la tradicional. El
lenguaje HTML presenta varias limitaciones, como es el escaso repertorio de
controles disponibles para crear formularios. Por otro lado, al principio las
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aplicaciones web eran básicamente de "solo lectura": permitían una
interacción con el usuario prácticamente nula. Sin embargo, con la aparición
de nuevas tecnologías de desarrollo como JAVA, Java Script y ASP, esta
limitación tiende a desaparecer.
Por otro lado, se establece que las aplicaciones web deben de servir y
adaptarse a las necesidades de más de un usuario; este tipo de aplicaciones
cuenta con características que le permiten cumplir con estos requerimientos,
entre las ventajas más importantes se tiene que:
• Estas aplicaciones son multiplataforma, no hay muchos problemas de
compatibilidad, basta tener un navegador de internet actualizado para las
aplicaciones web estándar.
• No ocupan espacio de instalación en disco duro, solo guardan datos de
cache para ser cargados nuevamente por el explorador de internet utilizando,
lo que ayuda al redimiendo de las aplicaciones.
• El software es gestionado por el desarrollador, cuando se utiliza una
aplicación web, se está utilizando la versión más actualizada.
• Por lo general, no requieren de una instalación de software adicional.
• Comúnmente la información es guardada en servidores, y accesible
desde cualquier lugar que se disponga de una conexión de internet.
• Las aplicaciones web permiten la colaboración y compartición de datos
entre varios usuarios. Esta característica tiene sentido en aplicaciones online
de calendarios u oficina.
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Por otra parte, las aplicaciones web aun contando con ciertos beneficios
de ubicuidad y disponibilidad, tienen puntos débiles que se deben tener en
consideración al depender de un proceso enteramente realizado por una
aplicación web.
• La seguridad de los datos que contiene la aplicación, depende de los
protocolos de seguridad de la aplicación web y del servidor donde este.
• Generalmente hay poco soporte para varios idiomas y caracteres
internacionales de escritura.
• La estabilidad de una aplicación web está sujeta al número de visitas en
un mismo lapso de tiempo, en caso de una sobrecarga del servidor.
• La disponibilidad de la aplicación web depende tanto del proveedor a
internet, del correcto funcionamiento de la aplicación y su servidor, y del
proveedor del enlace entre la aplicación y el cliente .
2.6. GESTIÓN
Según Pérez (2009, p. 132), asegura que “la gestión es cuestión de
herramientas; la idoneidad de las herramientas reside en buena medida la
eficacia de la gestión”. En este sentido, Pérez expone que tradicionalmente
se asociaba gestión con dirección o mando, pero la compresión del ciclo de
gestión permite relacionarlo con planificación y evaluación. El concepto de
gestión lleva asociada la idea de acción para que los objetivos se cumplan.
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Para Doménech (2005 p. 31) plantea que la gestión tiene la finalidad de
proporcionar un marco de referencia para la mejora continua de la empresa,
incrementar la satisfacción del cliente y relacionar los sistemas existentes
dentro de la organización.
Por otra parte, para Pacheco y otros (2002, p. 3), definen el termino
gestión es de origen europeo, y se dice que es la acción o efecto de
gestionar, es decir, hacer diligencias conducentes al logro de un negocio o
deseo cualquiera. Se entiende de una manera integral lo que se considera
como un sistema que involucra un conjunto de dimensiones
interrelacionadas, objetivos y estrategias, practicas, directivas, estructuras y
organización con métodos, cultura y personalidad.
2.7. TIPOS DE GESTIÓN
Existen diversos tipos de gestiones, como lo es la es la gestión
tecnológica, la gestión de proyectos y la gestión administrativa en las que se
detallan la diferencia de lo que son cada una de ellas, las cuales se definen a
continuación.
2.7.1. GESTION TECNOLÓGICA
Kanz y Land (2000, p. 102) define gestión tecnológica como “un sistema
de conocimiento y practica relacionado con los procesos de creación,
desarrollo, transferencia y uso de la tecnología. Algunos conciben este
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sistema como “una colección de métodos sistemáticos para la gestión de
procesos de aplicación de conocimientos, extender el rango de actividades
humanas y producir bienes y servicios”.
Por otro lado, el National Research Council (2004, NRC) de estados
unidos, considera que la gestión tecnológica es como un proceso integrado
con los procesos de ingeniería, ciencias y disciplinas del área de gestión,
para planear desarrollar e implementar capacidades tecnológicas en el
diseño y el logro de los objetivos estratégicos y operaciones de una
organización.
2.7.2. GESTIÓN DE PROYECTOS
Según Hidalgo (2006, p. 275) la gestión de proyectos es una rama de la
ciencia administrativa que estudia el diseño, gestión y evaluación de los
proyectos de inversión privada y desarrollo social. Diseñar un proyecto
implica, determinar de una manera técnica todos aquellos aspectos que
permitirán que una idea se haga realidad. La gestión de proyecto se enfoca
en planificar las actividades, programarlas y luego mientras se está en el
proceso de ejecución, controlar dichas actividades.
2.7.3. GESTIÓN ADMINISTRATIVA
Según Robbins (1996, p. 34), es el proceso por el cual se estructuran los
recursos humanos y físicos con la finalidad de lograr los objetivos
38
planteados. Esto indica que se debe tomar en cuenta el aspecto estructural y
el aspecto humano en el proceso de organización.
El Proceso de planificación comprende la definición de objetivos y metas
de la organización y el establecimiento de estrategias para alcanzarlas, esta
planificación podría ser de tipo estratégica, táctica u operativa. La
planificación es una función de todos los administradores de una
organización, aunque su carácter y alcance varían de acuerdo con la
autoridad de cada uno, y con la naturaleza de las políticas dy los planes
establecidos por la alta dirección. Organización como parte de la función
administrativa se refiere al acto de organizar, integrar y estructurar los
recursos y los órganos involucrados en su organización.
Para Ivancevich (1997, p. 48), la gestión administrativa es una
combinación de atributos y capacidades personales, como la visión, la
energía y el conocimiento puesto en marcha para poder influir en la conducta
de otros individuos y lograr las metas propuestas. Para lograr un proceso de
dirección efectivo es necesario tomar en cuenta distintos factores, entre los
que se destacan el comportamiento individual, el comportamiento de grupos
y equipos, la dinámica motivacional, la dinámica comunicacional y el
liderazgo.
39
2.8. INFRACCIÓN
La Real Academia Española define infracción como: “Transgresión,
quebrantamiento de una ley, pacto o tratado”, mientras que el autor
Cabanellas, G (1979 p. 15) la define como “transgresión, quebrantamiento,
violación, incumplimiento de ley, reglamento, convenio, tratado, contrato u
orden”, así como la “denominación genérica de todo lo punible, sea delito o
falta”.
Transgresión y Trasgresión: Son consideradas por la RAE como
sinónimas, y expresan la acción y el efecto de transgredir o transgredir, esto
es: quebrantar, violar un precepto, ley o estatuto”. Por otra parte Cabanellas,
G indica que la transgresión es “Infracción de un precepto obligatorio.
“Quebrantamiento de una prohibición, Violación de la ley, precepto, estatuto
u otra norma”.
De las definiciones aquí nombradas, se puede notar que las expresiones
contravención, infracción y transgresión tienen un mismo sentido:
Quebrantamiento de una norma, precepto o convenio e incluso, al definir los
términos contravención e infracción se utiliza como sinónima la expresión
transgresión.
2.9. DISPOSITIVOS DE RECONOCIMIENTO DE PATRONES VISUALES
Restrepo (2007, en línea) asegura que los sensores proporcionan
información sobre su entorno, que él puede usar para guiar sus acciones. La
40
visión es un sentido muy importante porque puede dar información de una
resolución relativamente alta a distancias relativamente grandes. Se han
desarrollado muchos tipos de sistemas de visión para máquinas, los cuales
entran en uso práctico cada vez con más frecuencia.
Los sistemas de visión para máquinas comenzaron a aparecer en el
decenio iniciado en 1950, asociados con aplicaciones no robóticas, como
lectura de documentos, conteo de especímenes biológicos en la sangre, y
reconocimiento aerofotográfico de aplicación militar. En el campo
propiamente robótico el desarrolló comenzó a mediados del decenio iniciado
en 1960, con el establecimiento de laboratorios de inteligencia artificial en
instituciones como el MIT, la U. de Stanford y el Stanford Research Institute.
Para 1980 muchas compañías estaban desarrollando sistemas de visión para
máquinas y para otras aplicaciones industriales.
2.9.1. VISION BIDIMENSIONAL
El objetivo general de una máquina vidente es derivar una descripción de
una escena, analizando una o más imágenes de dicha escena. En algunas
situaciones la escena misma es básicamente bidimensional. Por ejemplo si el
máquina trabaja con piezas planas sobre una superficie plana, o si busca
perforaciones en tal superficie. La visión para situaciones bidimensionales es
más fácil que para las tridimensionales, y, como era natural, los primeros
trabajos sobre máquinas videntes se hicieron en esa modalidad.
41
2.9.2. EL PROCESO DE VISIÓN BIDIMENSIONAL
Para que una máquina reconozca partes, perforaciones, etc. en una
superficie, y en general objetos, Primero debe distinguir los objetos de interés
del resto de la superficie. En otras palabras, debe ser capaz de "destacar"
partes de la imagen que corresponden a esos objetos. Este proceso de
extraer subconjuntos de una imagen que corresponden a partes relevantes
de la escena se denomina segmentación.
Cuando se ha extraído un subconjunto de una imagen, generalmente es
necesario medir varias propiedades geométricas de tal subconjunto (tamaño,
forma, etc.) tales medidas pueden ser la base para reconocer si el
subconjunto representa un objeto dado, así como para determinar la posición
y orientación de tal objeto. También pueden servir de base para una posterior
segmentación dentro del subconjunto; por ejemplo, si dos objetos se tocan o
superponen, puede ocurrir que hayan sido extraídos como un solo
subconjunto, y puede ser necesario dividir este subconjunto en dos partes
basándose en criterios geométricos, por ejemplo descomponiéndolo en
partes convexas.
Esta etapa del proceso de visión se denomina Análisis Geométrico. Se
pueden diseñar diferentes algoritmos para Análisis Geométrico, dependiendo
de la manera como estén representados los subconjuntos de imagen dentro
del computador, por esto el tema de la representación geométrica de
42
subconjuntos de la imagen está estrechamente relacionado con el Análisis
Geométrico.
El reconocer objetos por medio del análisis de subconjuntos de una
imagen puede variar mucho en dificultad, dependiendo de la complejidad de
los objetos. Si los objetos que pueden estar presentes en la escena difieren
mucho entre sí, se puede usar una comparación relativamente sencilla contra
patrones o plantillas; en esta situación, puede incluso ser innecesario extraer
explícitamente los objetos del resto de la imagen. Más a menudo, los objetos
pueden reconocerse porque cumplen un conjunto característico de valores
de sus parámetros geométricos.
Este método de comparación de rasgos geométricos se usó, por ejemplo
en un módulo de visión desarrollado en el SRI International a mediados de
los años 70.Si los objetos a reconocer son complejos, puede ser necesario
descomponer en etapas el proceso de reconocimiento: Detectar primero
subobjetos y reconocer sus propiedades, y luego reconocer los objetos como
combinaciones de esos subobjetos en relaciones específicas. Este
procedimiento se conoce como el método de comparación de estructuras.
2.9.3. SEGMENTACIÓN
La segmentación de una imagen digital es una matriz de números que
representan valores de iluminación en puntos regularmente espaciados de la
imagen de una escena. Los elementos de más bajo nivel de tal imagen se
43
llaman Píxel (contracción de "Picture Element"), y sus valores se denominan
niveles de gris (el color casi no ha sido utilizado aún en los sistemas de visión
robóticos). La efectividad de una técnica de Segmentación depende de las
propiedades de la clase de imágenes a que se aplique.
2.9.4. ESTABLECIMIENTO DE UMBRALES
Si el brillo de un objeto difiere significativamente del de su entorno, origina
en la imagen un conjunto de píxel con Niveles de Gris muy diferentes de los
Niveles de los píxel circundantes. (A menudo pueden producirse grandes
diferencias de brillo entre un objeto y su entorno controlando el ángulo en
que incide la luz) .
Los subconjuntos de imagen con esa característica pueden extraerse de la
imagen estableciendo un umbral para los Niveles de Gris, o sea clasificando
cada píxel como "claro" u "oscuro" dependiendo de si su Nivel de Gris es
inferior o superior al umbral.
Si la iluminación de la escena está bajo nuestro control, y podemos
también calibrar el censor, puede ser posible establecer un umbral
permanente para segmentar correctamente escenas de determinada clase,
pero, en general, será necesario determinar el umbral óptimo para cada
imagen individual. Si los objetos ocupan una fracción significativa de la
escena, esa determinación se puede hacer analizando el histograma de la
44
imagen, el cual es un gráfico que nos muestra la frecuencia con que ocurre
en la imagen cada Nivel de Gris.
Este histograma debe tener dos picos, uno que representa el Nivel de Gris
predominante en el fondo, y otro el predominante en el objeto. Los Niveles
intermedios deben ser relativamente infrecuentes, correspondiendo en el
histograma a valles entre los picos. Evidentemente, en estos casos un buen
Nivel en el cual establecer el Umbral es el más infrecuente entre los Niveles
de los dos picos (o sea correspondiente al punto más bajo del valle entre
picos), ya que casi todos los píxel del objeto caen a un lado de tal umbral, y
casi todos los píxel del fondo caen al otro lado.
Si la iluminación de la escena no es uniforme, puede suceder que objetos
intrínsecamente oscuros a un lado de la escena resulten más brillantes que
un fondo intrínsecamente claro en otro lado, de tal manera que los objetos no
pueden ser separados del fondo por la simple comparación con un umbral.
Una manera de atacar esta situación es dividir la imagen en secciones y
escoger un umbral adecuado para cada sección analizando su propio
histograma. Posteriormente esos histogramas pueden ser interpolados para
obtener un umbral variable que segmente convenientemente la imagen
completa.
45
2.9.5. BASES DE LA VISIÓN PARA MÁQUINAS
La visión a color ha sido poco estudiada en general, aunque tiene un papel
muy importante en aplicaciones específicas. El color en un punto de una
imagen puede representarse por tres números que representen, por ejemplo,
los niveles de las componentes roja, verde y azul. Entonces una Imagen
Digital a Color es una matriz de tripletas de valores. Si esos niveles de los
píxel se grafican como puntos de un "espacio cromático", el objeto y el fondo
originan cúmulos de puntos.
Tales cúmulos son análogos a los picos del histograma y la imagen se
puede segmentar en regiones de diferente color parcelando el espacio
cromático de tal manera que se separen los cúmulos. Este ha sido el método
clásico utilizado para segmentar las imágenes obtenidas por los sensores
remotos multiespectrales, pero aún no tiene utilización extensiva en visión de
máquina.
2.9.6. DETECCIÓN DE BORDES
Los objetos pequeños no se extraen fácilmente del fondo en que se ven,
utilizando el método del umbral, porque los picos que producen en el
histograma son demasiado pequeños para detectarlos con confiabilidad.
Similarmente, si una escena contiene muchos objetos de diferentes brillos,
tampoco es fácil extraerlos por el método del umbral, porque sus picos
46
respectivos en el histograma se superponen. En tales casos se puede utilizar
otros métodos para segmentación, con tal de que los objetos posean un brillo
relativamente uniforme y que contrasten fuertemente con su inmediato
entorno.
Esto implica que la variación de nivel de gris ocurre muy gradualmente
dentro de cada objeto, y rápidamente en los bordes de objetos. En tal caso
los objetos se pueden extraer por Detección de Bordes, o sea detectando los
píxel en los cuales la rata de cambio del Nivel de Gris respecto al espacio es
alta. El método clásico de detectar bordes en una imagen es aplicar un
operador derivada isotrópico, tal como el Gradiente. Tal operador dará
valores altos en los bordes, sin importar sus orientaciones. Para este fin se
han utilizado muchas aproximaciones discretas al gradiente, como el
operador cruzado de Roberts, y el operador de Sobel usado en los primeros
sistemas de visión de Stanford.
Otros métodos básicos de detección de bordes incluyen la comparación
de la vecindad de cada píxel con patrones o plantillas de Funciones Paso en
diferentes orientaciones; si se detecta un buen ajuste, es muy probable que
haya un borde en esa orientación. Otro método consiste en ajustar una
superficie polinomial a los Niveles de Gris en la vecindad de cada píxel; si el
gradiente de la superficie ajustada es alto, es probable que haya un borde.
47
2.9.7. ANÁLISIS DE TEXTURAS
Si un objeto no presenta un brillo uniforme, sino que muestra cierta
"trama", ni el umbral ni la detección de bordes son útiles para extraerlo, ya
que sus píxel no poseen Niveles de Gris en un rango estrecho y presenta
muchos "bordes" internos. No obstante, tal objeto puede ser distinguible de
su vecindad basándonos en su trama o patrón característico de Niveles de
Gris o textura visual.
Las Texturas Visuales se pueden caracterizar por conjuntos de
propiedades locales de sus píxel, o sea por el hecho de que en una región
texturada, tienden a presentarse ciertos patrones locales de Niveles de Gris
en la vecindad de cada píxel. Cada píxel puede caracterizarse por un
conjunto de números calculando para él un conjunto de propiedades
relacionadas con la textura, para segmentar la imagen en regiones de
texturas diferentes.
Este procedimiento tiene cierta analogía al tratamiento de imágenes a
color que se mencionó antes, pero como las propiedades texturales tienden a
ser más variables que los colores, debe obtenerse primero cierto promedio
local para hacer más compactos los cúmulos correspondientes a cada
región. Similarmente, calculando los valores promedios de las propiedades
locales y tomando luego diferencias de esos promedios se puede calcular un
"gradiente de textura" en cada píxel y usarlo para detectar bordes entre
regiones de diferentes texturas.
48
Un método potente para caracterizar texturas consiste en realizar varios
tipos de operaciones de adelgazamiento y expansión de regiones y analizar
sus resultados; por ejemplo, las tramas visuales delgadas desaparecen al
aplicar un poco de adelgazamiento, mientras las tramas con espaciamientos
pequeños se funden al aplicar un poco de expansión. Este método de
análisis de imagen ha sido usado en gran variedad de aplicaciones durante
unos 20 años.
2.9.8. ACRECIÓN DE REGIONES
Los métodos de segmentación discutidos hasta ahora tratan cada píxel o
su vecindad independientemente; no les concierne si los píxel resultantes
constituyen una región conectada o si los segmentos de bordes resultantes
constituyen una frontera suave de alto contraste. Se pueden obtener
regiones o bordes de mejor calidad condicionando los resultados a que sean
localmente consistentes, o sea que las regiones estén conectadas o que los
bordes se encadenen suavemente.
Para asegurar continuidad se puede utilizar métodos de seguimiento
secuencial de los bordes, o acreción de regiones. Un método más poderoso,
pero computacionalmente más costoso es buscar consistencia global por
partes, o sea buscar regiones que sean óptimas con respecto a la
consistencia o suavidad del Nivel de Gris, o bordes que sean óptimos
respecto a contraste y a suavidad de la dirección. Un método útil para hallar
49
regiones globalmente consistentes, es un proceso de "dividir y unir", en el
cual las regiones se dividen si son inconsistentes, y se unen pares de
regiones adyacentes si su unión es consistente.
2.9.9. ANÁLISIS GEOMÉTRICO
Una vez que en una imagen se ha segmentado una región, esta se puede
representar por una imagen binaria, en la cual los píxel que pertenecen a la
región tienen valor 1, y los del fondo tienen valor 0. De esta imagen binaria
se pueden calcular varias propiedades geométricas de la región. Este
proceso se denomina a veces como visión binaria.
2.9.10. CONECTIVIDAD Y BORDES
Si una escena contiene varios objetos sobre un fondo, la segmentación de
su imagen da el conjunto de píxel pertenecientes a todos los objetos; la
segmentación no ha distinguido los objetos entre sí. Para trabajar con cada
objeto es necesario "etiquetar" o marcar los píxel de los objetos, de tal
manera que los que pertenecen a un mismo objeto tengan la misma marca, y
viceversa.
Este proceso se denomina marcación de componentes conectados, y
asigna una marca distintiva única a cada conjunto de píxel que están
interconectados. El hecho de estar mutuamente conectados es el principio
50
básico del proceso de contar objetos (o sea regiones internamente
conectadas) en una imagen.
El borde de una región es el conjunto de píxel adyacentes a píxel no
pertenecientes a la región. Tales píxel de frontera caen en un conjunto de
curvas, correspondiendo una de ellas al borde externo de la región, y los
demás a agujeros, si los hay. Para marcar esos bordes individualmente se
puede utilizar un método de Seguimiento de Bordes, que comienza en un
píxel del borde y visita sucesivamente todos los píxel que pertenecen al
mismo borde, hasta retornar al píxel inicial.
2.9.11. PROPIEDADES DE TAMAÑO Y FORMA
El área de una región se puede medir aproximadamente en función del
número de sus píxel, o sea el número de píxel que tienen una marca
particular. A su vez, el perímetro es función del número de píxel del borde
externo, o (para un borde específico) el número de movimientos necesarios
para dar la vuelta por el borde píxel por píxel.
Un parámetro geométrico usado frecuentemente y que mide lo compacto
de una región es: C= Área/ (perímetro)2. La elongación de una región se
puede definir usando un proceso de adelgazamiento y medición de área; una
región es alongada si aunque tenga gran área desaparece al aplicarle un
ligero adelgazamiento. Las medidas de distancia son otra fuente de
información útil sobre las formas.
51
Muchas propiedades formales de una región se pueden derivar midiendo
la curvatura (o sea la tasa de cambio de dirección) de su borde externo. Son
concavidades las partes del borde con curvatura negativa, o sea aquellas
donde la dirección cambia el sentido opuesto a las agujas del reloj cuando el
borde se sigue en el sentido de dichas agujas. Las esquinas son puntos del
borde donde la curvatura pose un valor absoluto muy alto. Tales propiedades
formales son útiles para segmentar una región en caso de ser necesario, por
ejemplo cuando dos objetos de la escena se tocan o se superponen
parcialmente.
2.9.12. REPRESENTACIONES GEOMÉTRICAS
Una región no tiene que ser representada por el conjunto de unos en su
imagen binaria, se pueden usar otras representaciones más compactas si la
forma de la región es simple. Las siguientes son algunas de las más
conocidas:
- Código de Longitud de Secuencia: Cada fila de la imagen binaria
consiste en secuencias de unos alternadas con secuencias de ceros. Así que
una fila se determina completamente con especificar el valor inicial 0 o 1 y las
longitudes de las cadenas. La mayoría de las propiedades geométricas de
una región pueden medirse directamente de su código de Longitud de
Secuencias. Este método de codificar una imagen ha sido muy utilizado en
compresión de datos.
52
- Código de Encadenamiento: La secuencia de movimientos hechos al
seguir un borde, junto con las coordenadas del punto de arranque,
determinan completamente dicho borde; esta secuencia de movimientos se
denomina el código de encadenamiento del borde. Una región queda
determinada al especificar sus bordes de este modo, y muchas propiedades
de la región se pueden calcular directamente a partir de esta codificación de
los bordes. El mismo proceso se puede utilizar para codificar y procesar
curvas digitalizadas.
- Árbol Tetrafurcado ("Quadtree"): Cualquier región es la unión de los
bloques máximos de píxel (Ej.: cuadrados) que están contenidos en la región;
así que la región queda determinada al especificar la lista de centros y
tamaños de esos bloques (cuadrados). Tal representación es muy compacta
pero algo difícil de trabajar puesto que es una lista no ordenada. Una
representación menos compacta pero más tratable es la denominada Árbol
Tetrafurcado ("quadtree") que se obtiene al subdividir recursivamente la
imagen binaria en cuadrantes, deteniéndose la subdivisión de un bloque
cuando todos sus píxel son iguales.
El proceso de subdivisión recursiva define una estructura de árbol que se
va ramificando en cuatro ramas; el árbol facilita el procesamiento para
cálculos geométricos.
- Otras Representaciones: También son útiles varios métodos para
aproximar la forma de una región. La frontera de una región puede ser
aproximada por un polígono. Una región similar a una cinta posee un eje
53
medio en el cual los centros de los cuadrados máximos caen
aproximadamente a lo largo de una curva (el esqueleto de la cinta); entonces
la región se puede aproximar especificando esa curva junto con una función
de amplitud que especifica cómo varían los tamaños de los cuadrados al
movernos sobre la curva .
Las aproximaciones poligonales sucesivas a una curva se pueden
organizar en una estructura de árbol, en la cual un nodo representa el lado
de un polígono que aproxima un arco dado de la curva y los hijos de ese
nodo representan los lados de un polígono refinado que aproximan subarcos
del arco.
2.9.12.1. RECONOCIMIENTO DE ESCENAS BIDIMENSIONALES
En los ambientes de trabajo en que nos podemos limitar a solo dos
dimensiones del plano, asumimos que los objetos a reconocer son
relativamente planos y que yacen sobre una superficie.
2.9.13. AJUSTE A PLANTILLA Y TRANSFORMADA DE HOUGH
Si la forma del objeto deseado se conoce de antemano con precisión, este
es posible que se reconozca por medio de un proceso de comparación contra
patrones o plantillas. Un método primitivo sería comparar la plantilla contra la
imagen, píxel por píxel, en todas las posiciones y orientaciones
54
bidimensionales posibles. La comparación se puede basar en diferencias a
nivel de píxel, o calculando alguna función de correlación.
Este es un método computacionalmente costoso que se usa sólo para
detectar partes pequeñas de objetos, tales como bordes rectos o esquinas,
usando plantillas que constan de pocos píxel. Si de este modo podemos
detectar un conjunto de rasgos distintivos del objeto, luego se pueden buscar
combinaciones de esos rasgos en posiciones relativas adecuadas para
determinar el objeto en sí.
Un método menos costoso computacionalmente, conocido como la
transformada de Hough, se puede utilizar para objetos que aunque son
extensos, contienen relativamente pocos píxel, por ejemplo una curva
delgada, o el borde de un objeto. La idea básica es mapear esos píxel hacia
un espacio transformado definido de tal manera que los píxel pertenecientes
a la curva o borde de interés se proyecten sobre un mismo punto en ese
espacio. Si en la imagen hay presentes muchos píxel que pertenecen todos a
la misma curva, ellos darán origen a un pico en el espacio de Hough.
2.9.14. AJUSTE A CARACTERÍSTICAS
Si los objetos que se espera encontrar en la escena son suficientemente
diferentes entre sí, a menudo es posible distinguirlos midiendo los valores de
un conjunto de propiedades, sin requerir una confrontación contra plantillas.
Las propiedades usadas pueden ser las de índole geométrica mencionadas
55
antes, o también relacionadas con el color o la textura. Para cada región
candidata en la imagen se le mide el conjunto de propiedades y se compara
con los valores ideales que caracterizan a los varios tipos de objetos. Se ha
reconocido que una región R es un objeto X cuando las medidas para R
coinciden aproximadamente con los valores típicos de X.
2.9.15. RECONOCIMIENTO ESTRUCTURAL
Si los objetos son relativamente complejos puede no ser posible
distinguirlos entre sí con base en conjuntos de valores de ciertas
características, ya que los rangos de valores que caracterizan diferentes
objetos pueden no ser suficientemente distintos. En tal caso se puede
intentar un método estructural. Se extraen de la imagen partes de los objetos
y se caracterizan por valores de parámetros. Luego se hallan combinaciones
de esas partes, en relaciones determinadas, las cuales representan partes
más complejas u objetos completos. Este proceso se puede repetir en varias
etapas, si fuere necesario, hasta que se identifican los objetos deseados.
Este método se conoce como reconocimiento estructural, o reconocimiento
sintáctico ya que tiene analogía con el análisis sintáctico del lenguaje .
2.9.16. VISION TRIDIMENSIONAL
La visión es mucho más compleja si requerimos tratarla
tridimensionalmente, por ejemplo si el máquina debe trabajar con una pila de
56
objetos, o tiene que determinar la orientación de un objeto en el espacio. En
tales escenas las superficies de los objetos pueden tener orientaciones
variables y, por ejemplo, un objeto uniformemente reflectante puede no
aparecer con brillo uniforme.
También es difícil obtener información uniforme; las sombras son
inevitables. Si se pueden calcular los efectos de la iluminación y de la
orientación de las superficies, se puede corregir la información de brillo de la
imagen, de manera que está presente la reflectividad intrínseca de las
superficies para luego segmentar la imagen en regiones que correspondan a
superficies uniformemente reflectivas. Además, si se conoce la orientación de
una superficie en todos los puntos, se puede segmentar la imagen en
regiones dentro de las cuales no hay cambios abruptos en la orientación y
que entonces probablemente pertenecen a las superficies de un mismo
objeto.
Pero aún si se logra una segmentación correcta, el reconocimiento del
objeto tridimensional aún es difícil porque tal objeto puede originar en la
imagen regiones de formas (bidimensionales) muy variadas según su
orientación. Además, sólo vemos un lado del objeto desde un punto de vista
dado, y los objetos pueden ocultarse parcialmente entre sí, lo cual significa
que el reconocimiento se debe basar en datos incompletos.
La investigación a fondo de la visión tridimensional artificial comenzó a
mediados de los 60 en los principales laboratorios de inteligencia artificial. Se
desarrollaron muchas técnicas para recuperar información sobre la
57
orientación y las formas tridimensionales de las superficies visibles en una
escena. Los métodos utilizados incluyen medición de la distancia, mapeado
estéreo, y la inferencia sobre la forma de la superficie a partir de indicios
presentes en una sola imagen. Adicionalmente, se desarrollaron métodos
para la información morfológica tridimensional y se realizó un trabajo básico
sobre el reconocimiento de objetos tridimensionales parcialmente visibles y
con orientación desconocida.
Las técnicas de visión tridimensional tienden a ser computacionalmente
costosas, y pocas han sido aplicadas fuera de ambientes experimentales.
2.9.17. RECUPERACIÓN DE FORMA SUPERFICIAL A PARTIR DE UNA
IMAGEN
El nivel de gris de un píxel en una imagen digital representa la cantidad de
luz recibida por el sensor desde una dirección dada, o sea el brillo aparente
de un punto P dado en la superficie de algún objeto en la escena. Ese valor
de brillo es el resultante de, al menos, tres factores: Nivel de iluminación en
P, reflectividad de la superficie en P y la orientación espacial de tal superficie
relativa a la dirección de la mirada. No es posible separar los efectos de esos
factores si solamente conocemos el brillo del punto P. Sin embargo,
conociendo toda la imagen, y bajo ciertas condiciones de la escena y su
iluminación, se pueden obtener algunas conclusiones razonables.
58
2.9.18. FORMA A PARTIR DE SOMBREADO
En la vecindad inmediata de un punto P, la iluminación tiende a ser
aproximadamente constante, excepto en el borde de una sombra. Entonces,
si P está en una superficie uniformemente reflectiva, las variaciones del brillo
(sombreado) en la vecindad de P, se deben principalmente a variación en la
orientación de la superficie. Las variaciones del brillo no determinan
completamente la orientación de la superficie, pero sí la restringen, y si se
conocen en ciertos puntos de una región esto puede permitir el determinar la
orientación en el resto de la región.
2.9.19. FORMA A PARTIR DE TEXTURA
Si una superficie tiene una textura o trama visual uniforme, dará origen a
una región de la imagen en la cual dicha trama no es uniforme, debido a
efectos de la orientación de la superficie. La dirección de la superficie, en
principio, se puede deducir a partir de mediciones locales de la anisotropía
de la trama visual de la imagen.
Una técnica relacionada con este principio consiste en iluminar la escena
con un patrón o trama regular de luz y sombras (ejemplo: rejilla uniforme de
huecos cuadrados). Las distorsiones de tal trama, como aparecen en la
imagen, proporcionan información acerca de las orientaciones superficiales.
Tal tipo de iluminación recibe el nombre de "estructurada".
59
2.9.20. FORMA TRIDIMENSIONAL A PARTIR DE FORMA
BIDIMENSIONAL
También se pueden obtener indicios acerca de las formas tridimensionales
de las superficies de la escena a partir de las formas bidimensionales de los
rasgos. Un ejemplo primitivo de este concepto, usando aristas lineales,
demostró que las formas de las esquinas donde se unen las aristas dan
información útil sobre cuales superficies de las que se encuentran en una de
esas uniones pertenecen a un mismo objeto.
Posteriormente se generalizó este trabajo basándose en que un borde en
una imagen puede originarse por varios tipos de cambios abruptos en la
escena, incluyendo cambios en la iluminación (bordes por sombra),
ocultamiento parcial, o marcas en una misma superficie. Cuando las aristas
se reúnen en un punto (vértice) no son posibles todas las combinaciones de
esos casos, y cuando se consideran todas esas uniones en la imagen, se
reduce mucho el número de posibilidades. En principio es posible distinguir
entre varios tipos de aristas analizando cuidadosamente las variaciones de
brillo en su vecindad. Cuando superficies planas se encuentran en un vértice,
las orientaciones espaciales de las superficies están restringidas, y esto da
información útil acerca de la forma de poliedros.
60
Las formas de los bordes o regiones en una imagen, también pueden dar
información cuantitativa sobre la forma de la superficie si se hacen ciertas
asunciones respecto a los extremos. Por ejemplo, una curva en una imagen
puede ser producida por muy diferentes curvas en el espacio, pero muchas
veces se puede asumir que la curva real en el espacio es la que tiene la
menor curvatura posible. Similarmente, una región en una imagen puede
originarse por diversos trozos de superficie en el espacio, pero se puede
asumir que el trozo real de superficie es el que tiene la forma más simple, o
sea la más simétrica y compacta .
2.9.21. DETECCIÓN DE DISTANCIA Y VISIÓN EN ESTEREO
Si se dispone de dos imágenes de una misma escena tomadas de dos
posiciones diferentes conocidas, y si se puede identificar en ambas los dos
puntos correspondientes a un mismo punto P de la escena, entonces se
puede calcular por triangulación la posición del punto P en el espacio. La
principal dificultad es el identificar los pares correspondientes de puntos de
imagen.
También se puede derivar la forma de la superficie a partir de múltiples
imágenes tomadas desde una misma posición. Pero bajo diferentes
condiciones de iluminación. El sombreado en cada imagen impone
restricciones en las orientaciones de las superficies en cada punto, y la
intersección de esas restricciones determina la orientación sin ambigüedad.
61
En esta técnica, conocida como "estéreo fotométrico" no hay problema en
identificar un par de puntos correspondientes, puesto que las imágenes están
en perfecto registro.
La información sobre la forma de las superficies estaría inmediatamente
disponible si se pudiera medir directamente la distancia a cada punto
superficial visible. Se han desarrollado varios tipos de sensores de distancia.
Un método es iluminar una parte de la escena cada vez, por ejemplo con un
plano de luz; la posición espacial de un punto iluminado puede quedar
completamente determinado por su posición en la imagen, ya que debe
quedar a lo largo de una dirección espacial dada (la dirección de la visión) y
también sobre el plano de luz.
Otro método consiste en iluminar la escena punto por punto, con un pulso
de luz, y medir la distancia hasta el punto iluminado por medio del
desplazamiento de fase o retardo entre el envío del pulso y el retorno del
reflejo.
2.9.22. RECONOCIMIENTO DE OBJETOS TRIDIMENSIONALES
En la imagen segmentada de una escena tridimensional las regiones
representan parches de superficie. El reconocimiento de objetos
tridimensionales a partir de una imagen bidimensional es difícil porque
solamente se ve un lado de los objetos, aun ignorando la posible ocultación
de un objeto por otro, y las formas de las partes visibles dependen de la
62
orientación del objeto. Si se sabe de antemano qué posibles objetos pueden
aparecer en la escena, una técnica sería almacenar descripciones de esos
objetos como se verían desde varias decenas de puntos de vista, para hacer
una comparación de formas, pero esto es computacionalmente costoso.
Se pueden definir descripciones tridimensionales de objetos de varias
maneras. Un objeto se puede determinar especificando las formas de sus
superficies, las cuales se pueden aproximar por "parches" de varios tipos
estándar, (Como en el caso bidimensional, las aproximaciones sucesivas se
pueden organizar en un árbol). Un objeto también se puede aproximar por la
unión de "cubos máximos" de varios tipos. Los cubos máximos se pueden
organizar en una estructura de árbol ramificado de a 8 ramas ("octree"),
definido subdividiendo recursivamente el espacio en octantes.
Dado un conjunto de tales descripciones tridimensionales de objetos,
estos se pueden reconocer en la imagen por un proceso de análisis de
restricciones. Una región o borde en la imagen no puede ser proyección de
cada posible borde o superficie de un objeto; sólo se puede originar de un
subconjunto de los objetos posibles, y estos tienen que estar en un
subconjunto de las posibles orientaciones espaciales. Si un conjunto de
bordes o regiones es consistente, en este sentido, con la presencia de cierto
objeto en cierta orientación, hay evidencia fuerte de que este objeto está
presente en la escena.
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3. SISTEMA DE VARIABLE
A continuación se presenta la forma de la que está estructurado el sistema
de variables.
3.1. DEFINICIÓN NOMINAL
Las variables de estudio en esta investigación son aplicación web, gestión
de infracción vehicular y patrones visuales, las cuales se desarrollan en la
definición conceptual.
3.2. DEFINICIÓN CONCEPTUAL
La aplicación web es un programa informático que en lugar de ejecutarse
en el ordenador personal (o una aplicación de escritorio), se ejecuta
parcialmente en un servidor remoto al que accede a través de internet por
medio de un navegador web. (Moreira 2009, p. 5).
Gestión consiste en proporcionar las herramientas de una acción
operacional para garantizar eficacia y operabilidad. Se considera como la
capacidad para definir objetos realizables: la administración, determinación,
consecución asignación y combinación de los recursos necesarios para la
ejecución de los planes, al igual que el diseño de canales formales de
comunicación y auto cuidado. (SlideShare Inc, en línea, 2013).
Son infracciones de tránsito las acciones u omisiones que, pudiendo y
debiendo ser previstas pero no queridas por el causante se verifican por
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negligencia, imprudencia, impericia o por inobservancia de las leyes,
reglamentos, resoluciones y demás resoluciones de tránsito. Las infracciones
de tránsito se dividen en delitos y contravenciones.
Las infracciones de tránsito son culposas y conllevan la obligación civil y
solidaria de pagar costas daños y perjuicios, por partes de los responsables
que cometen la infracción. (Policía Nacional del Ecuador (PNE), en línea,
2013).
Son los medios por los cuales se puede interpretar el mundo. Es la ciencia
que se ocupa de los procesos sobre ingeniería, computación y matemáticas
relacionada con objetos físicos y/o abstractos, con el propósito de extraer
información que permita establecer propiedades de o entre conjuntos de
dichos objetos. (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
(INAOE), en línea 2013).
3.3. DEFINICIÓN OPERACIONAL
Cualquier aplicación que los usuarios pueden utilizar accediendo a un
servidor web a través de una red sea internet o intranet mediante un
navegador. El término también se utiliza para designar aquellos programas
informáticos que son ejecutados en el entorno del navegador o codificado
con algún lenguaje soportado por el navegador; confiándose en el navegador
web para que renderice la aplicación.
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Gestión de infracción vehicular es una manera de ejecutar la
administración de las acciones de tránsito de individuos mediante las
infracciones realizadas de diversas formas. Comúnmente las infracciones
son cometidas por negligencia e imprudencia, violentando un conjunto de
leyes que deben ser regidas en cada país, estas leyes estipuladas en la ley
de tránsito terrestre.
Patrones visuales es un proceso de etiquetado, esto es, la función de los
algoritmos de Reconocimiento es identificar a cada objeto segmentado de
una escena, y asignarle una etiqueta. En la mayoría de los sistemas de
visión, los niveles de reconocimiento trabajan sobre objetos que supone han
sido segmentados como unidades. Representan las variaciones en la
orientación de los objetos se solventa eligiendo descriptores invariantes a la
rotación o usando el eje principal del objeto para orientarle en una dirección
predefinida.