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

26

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.

27

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.

28

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.

30

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.

31

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

34

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.