Proyecto de Tesis

5/12/2018 Proyecto de Tesis - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DEL CONO SUR DE LIMA

Carrera Profesional de Ingeniería de Sistemas

³OPTIMIZACIÓN EN LA SEGURIDAD CIUDADANA CON LAIMPLEMENTACIÓN DE LECTORES DE HUELLAS DIGITALES YSOFTWARE DE RECONOCIMIENTO DE REQUISITORIADOS EN LOSPATRULLEROS DE LA COMISARIA PNP CHORRILLOS´

Presentada por:

Zamudio Martinez Luis Orlando

Lima-Perú

2012



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Introducción 3

Generalidades 4

Definición del problema 4

Marco conceptual del problema 5

Plan del Proyecto 8

Descripción y sustentación del problema 9

Objetivos 10

Análisis 12

Definición de la metodología a de solución 12

Análisis técnico y económico 12

Asignar funciones software hardware y usuarios 13

Diseño 13

Arquitectura de la solución 13

Diseño de la Interfaz grafica 14

Construcción 15

Tecnologías empleadas 15

Tecnología de Biometría 16

Patrones de diseños a usar 17

Pruebas 19

Conclusiones 19

Recomendaciones 19

Bibliografía 20





Introducción

En los últimos años se ha visto como la delincuencia en el país ha incrementado enormemente,

reflejo de ello tenemos las últimas encuestas realizadas en el país, el cual nos muestra una

población con desconfianza y temerosa por ser constantemente víctimas de delitos; es por eso

que el proyecto busca reducir esta tasa delictiva, implementando un lector de huella en un

patrullero PNP, el cual ira acoplado con un software el cual tendrá una base de datos de los

requisitoriados esto tomando como fuente la base de datos de huellas dactilares que actualmente

posee la RENIEC, haciendo así que el efectivo policial en el momento de tener algún sospechoso

puede verificar si esta persona posee alguna requisitoria haciendo más rápida la investigación y

por ende la captura de los facinerosos.





1. Generalidades

A continuación se explica el problema que se desea resolver a través del desarrollo del presenteproyecto, posteriormente se mostrará el esquema seguido para la realización del proyecto y parafinalizar se presentarán algunas otras posibles herramientas

1.1 Definición del problema

Uno de los grandes factores que ocasionan la inseguridad que tiene la población es en el

proceso de identificación de los delincuentes, ya que para poder identificar a un detenido se

tiene que seguir un proceso muy lento el cual trata en primero pedir la documentación del

detenido el cual si no posee es necesario llevarlo a la comisario para a través de su nombre

buscarlo en la base de datos de la RENIEC y si realizado estos pasos no coincide el nombre con

la foto del sujeto se le hace pasar por un lector de huellas, este procedimiento toma mucho

tiempo además de ser en cierta manera ingenuo.

1.2 Marco conceptual del problema

Hoy en día la tecnología ha incrementado enormemente es por eso que actualmente

contamos con la Biometría; La biometría es el estudio de métodos automáticos para el

reconocimiento único de humanos basados en uno o más rasgos conductuales o físicos

intrínsecos. El término se deriva de las palabras griegas "bios" de vida y "metron" de medida.

La "biometría informática" es la aplicación de técnicas matemáticas y estadísticas sobre los

rasgos físicos o de conducta de un individuo, para verificar identidades o para identificar

individuos.

En las tecnologías de la información (TI), la autentificación biométrica se refiere a las

tecnologías para medir y analizar las características físicas y del comportamiento humanas con

propósito de autentificación.

Las huellas dactilares, las retinas, el iris, los patrones faciales, de venas de la mano o la

geometría de la palma de la mano, representan ejemplos de características físicas (estáticas),

mientras que entre los ejemplos de características del comportamiento se incluye la firma, el

paso y el tecleo (dinámicas). La voz se considera una mezcla de características físicas y del

comportamiento, pero todos los rasgos biométricos comparten aspectos físicos y del

comportamiento.

En nuestro proyecto trabajaremos con la huella digital del dedo índice, Una huella dactilar o

huella digital es la impresión visible o moldeada que produce el contacto de las crestas

papilares de un dedo de la mano sobre una superficie. Depende de las condiciones en que se

haga el dactilograma (impregnando o no de substancias de color distinto al soporte en que

asiente), y de las características del soporte (materias plásticas o blandas, en debidas





condiciones). Sin embargo, es una característica individual que se utiliza como medio de

identificación de las personas (ver biometría).

El sistema de identificación de las personas a través de las huellas fue inventado por Juan

Vucetich (nacido en la actual Croacia, registrado inicialmente con el nombre Iván Vueti y

nacionalizado argentino), y el invento se desarrolló y patentó en Argentina, donde también se

usó por primera vez el sistema de identificación de huellas para esclarecer un crimen.El primer

archivo dactiloscópico en América Latina se fundó en México, por obra de Ernesto Abreu

Gómez en el año de 1914 en la ciudad de Mérida, Yucatán.

Entre los dispositivos de reconocimiento de huellas dactilares tenemos

Lectores Opticos

Un lector óptico funciona con un dispositivo CCD (Charged Coupled Device), como el usado enlas camaras digitales (ver BIT de Octubre 2001), que tienen un arreglo de diodos sensible a la

luz que generan una señal eléctrica en respuesta a fotones de luz. Cada diodo graba un pixel,

un pequeño punto que representa la luz que le es reflejada. Colectivamente, la luz y perfiles

oscuros forman una imagen de la huella leída. El proceso de lectura comienza cuando usted

pone su dedo sobre la ventana del lector, el cual tiene su propia fuente de iluminación,

típicamente un arreglo de LEDs, para iluminar las crestas de la huella digital. El CCD genera, de

hecho, una imagen invertida del dedo, con áreas más oscuras que representan más luz

reflejada (las crestas del dedo) y áreas más claras que representan menos luz reflejada (los

valles entre las crestas).

Antes de comparar la información obtenida con la almacenada, el procesador del lector se

asegura de que el CCD ha capturado una imagen clara. Checa la oscuridad promedio de los

pixeles, o los valores generales en una pequeña muestra, y rechaza la lectura si la imagen

general es demasiado oscura o demasiado clara. Si la imagen es rechazada, el lector ajusta el

tiempo de exposición para dejar entrar más o menos luz, e intenta leer la huella de nuevo.

Si el nivel de luz es adecuado, el lector revisa la definición de la imagen (que tan precisa es la

imagen obtenida). El procesador busca varias lineas rectas que se mueven horizontal y

verticalmente sobre la imagen, y si esta tiene buena definición, una línea que corre

perpendicular a las crestas será hecha de secciones alternantes de pixeles muy claros y muy

oscuros.





Lectores de Capacitancia

Como los lectores ópticos, los lectores capacitivos de huella digital generan una imagen de las

crestas y valles que conforman una huella digital, pero en vez de hacerlo con luz, los

capacitores utilizan corriente eléctrica.

El diagrama de abajo muestra un ejemplo de sensor capacitivo. El sensor está hecho de uno o

más chips que contienen un arreglo de pequeñas celdas. Cada celda incluye dos placas

conductoras, cubiertas con una capa aislante.

Las celdas son más pequeñas que el ancho de una cresta del dedo. El sensor es conectado a un

integrador, un circuito eléctrico construido sobre la base de un amplificador operacional

inversor que altera un flujo de corriente. La alteración se basa en el voltaje relativo de dos

fuentes, llamado la terminal inversora y la terminal no-inversora. En este caso, la terminal no-

inversora es conectada a tierra, y la terminal inversora es conectada a una fuente de voltaje de

referencia y un bucle de retroalimentación que incluye las dos placas conductoras, que

funcionan como un capacitor, esto es, un componente que puede almacenar una carga. La

superficie del dedo actua como una tercera placa capacitora, separada por las capas aislantes

en la estructura de la celda y, en el caso de los valles de la huella, una bolsa de aire.





Al variar la distancia entre las placas capacitoras (moviendo el dedo más cerca o más lejos de

las placas conductoras), se cambia la capacitancia (o habilidad para almacenar una carga) total

de el capacitor. Gracias a esta cualidad, el capacitor en una celda bajo una cresta tendrá una

capacitancia más grande que el capacitor en una celda bajo un valle. Ya que la distancia a el

dedo altera la capacitancia, la cresta de un dedo resultará en una salida de voltaje diferente a

la del valle de un dedo.

El procesador del lector lee esta salida de voltaje y determina si es característico de una cresta

o un valle. Al leer cada celda en el arreglo de sensores, el procesador puede construir una

imagen de la huella, similar a la imagen capturada por un lector óptico.

La principal ventaja de un lector capacitivo es que requiere una verdadera forma de huella

digital y no sólo un patrón de luz y oscuridad que haga la impresión visual de una huella digital.

Esto hace que el sistema sea más dificil de engañar. Adicionalmente, al usar un chip

semiconductor en vez de una unidad CCD, los lectores capacitivos tienden a ser más

compactos que los ópticos.

Análisis

En la televisión los lectores de huella digital típicamente empalman varias imágenes de huellasdigitales para encontrar una que corresponda. En realidad, este no es un modo práctico para

comparar las huellas digitales. Una imagen borrosa puede hacer que dos imágenes de la

misma huella se vean bastante diferentes, así que raramente se podrá obtener un empalme

perfecto. Adicionalmente, utilizar la imagen completa de la huella digital en un análisis

comparativo utiliza muchos recursos del procesador, y además hace más sencillo robar los

datos impresos de la huella de alguien.

En vez de esto, la mayoría de los lectores compara rasgos específicos de la huella digital,

generalmente conocidos como minutiae. Típicamente, los investigadores humanos ycomputadoras se concentran en puntos donde las líneas de las crestas terminan o donde se

separan en dos (bifurcaciones). Colectivamente estos y otros rasgos distintivos se llaman

typica.





El software del sistema del lector utiliza algoritmos altamente complejos para reconocer y

analizar estas minutiae. La idea básica es medir las posiciones relativas de la minutiae. Una

manera simple de pensar en esto es considerar las figuras que varios minutia forman cuando

dibuja líneas rectas entre ellas. Si dos imágenes tienen tres terminaciones de crestas y dos

bifurcaciones formando la misma figura dentro de la misma dimensión, hay una gran

probabilidad de que sean de la misma persona.

Para obtener una coincidencia, el sistema del lector no necesita encontrar el patrón enter o deminuta en la muestra y en la imagen almacenada, simplemente debe encontrar un númer o

suficiente de patr ones de minuta que ambas imágenes tengan en común. El númer o exacto

varía de acuer do a la pr ogramación del lector .

1.3Plan del Proyecto

Hay que ser consientes de la gran inseguridad que hay en la población y la pocaimplementación tecnológica que tienen los miembros policiales.

Una solución para esto es la implementación de un lector de huella en el patrullero PNP para

que pueda agilizar la identificación y así proseguir con el arresto del delincuente.





Para esto estamos tomando como base la Comisaria PNP de Chorrillos el cual cuenta con 3

patrulleros, se toma a esta comisaría por unos motivos importantes los cuales son los

constantes asaltos que ocurren por esa zona (av. Huaylas) , además de la poca confianza que

tiene la población chorrillana con sus efectivos policiales.

El lector de huellas iría en la parte superior de la radio del patrullero y se cumpliría con la

siguiente función:

y Si se tiene un sospechoso se le pide poner su dedo índice derecho sobre el lector de

huella

y A continuación se activara el software comparando la huella del sospechoso con una

base de datos de huellas de los delincuentes.

y Si la huella coincide el efectivo policial procederá al arresto del sospechoso

derivándolo a la comisaria.

y Así se agilizaría el proceso de identificación.

1.3 Descripción y sustentación del problema

Lo que se plantea en esta tesis es la implementación de herramientas tecnológicas en los

patrulleros de la PNP para optimizar la seguridad ciudadana.

Crear una base de datos tomando como fuente la actual base de datos de huellas dactilares

que posee la RENIEC, asi absorber los datos de al menos de los requisitoriados o los que

poseen procesos penales en Lima, ya que en la actualidad no se crea una base de datos de

huellas dactilares de los requisitoriados, aunque la idea de crear una ya esta y solo es cosa de

tiempo para poder contar con uno el cual se puede crear usando el algoritmo de VERIFINGER

el cual es capaz de reconocer huellas dactilares en un tiempo de 40000 por segundo aparte de

ser compatibles con varios sistemas operativos.





1.4Objetivo General

El objetivo general de este proyecto es reducir la delincuencia en el país.

1.4.1 Objetivos Específicos

y Implementación tecnológica para el trabajo policial.

y Reducir tiempo en el proceso de identificación del delincuente.

y Mejorar la confianza de los ciudadanos con la policía.

y Mejorar la base de datos de huellas dactilares de los procesados penales.





1.4.2 Resultados esperados

y Reducir la tasa delictiva en el distrito de chorrillos como primera etapa.

y Q ue la PNP cuente con una base de datos de los procesados penales.

y Incrementar la confianza de los ciudadanos con respecto a su seguridad.

2. Análisis

En este se presenta un estudio de solución propuesta en el proyecto para lo cual se explicara la

metodología de software escogida

2.1 Definición de la metodología de la solución

Se selecciona un modela de acuerdo a las características del proyecto.

Actualmente existen muchos modelos pero el que se asemeja mas a las características de esteproyecto es el Modelo en cascada; dentro de esta metodología podemos enunciar las siguientes

características:

y El proyecto está dividido en fases secuenciales, con cierta superposición y splashback

aceptable entre fases.

y Se hace hincapié en la planificación, los horarios, fechas, presupuestos y ejecución de

todo un sistema de una sola vez.

y Un estricto control se mantiene durante la vida del proyecto a través de la utilización de

una amplia documentación escrita, así como a través de comentarios y aprobación /

signoff por el usuario y la tecnología de la información de gestión al final de la mayoría delas fases antes de comenzar la próxima fase.

Para el desarrollo de este tema de tesis se ha visto conveniente utilizar y presentar una

metodología de acuerdo a las características del proyecto, con el fin de que la misma nos ayude a

organizar y estructurar de forma adecuada los pasos a seguir en este proyecto que es

relativamente de corta duración (6 meses)

2.2 Realizar análisis técnico y económico

Análisis económico

Para realizar el siguiente proyecto se debe invertir en:

y Compra de 4 lectores de huellas digitales Usb Zk4000 para el reconocimiento de huellas

digitales esto con un costo de 584 dólares (148 por cada aparato).

y Compra de 4 notebook con un precio de 4000 soles





Con la aplicación de esta tesis se podría ahorrar en:

y El ahorro en tiempo de procedimientos de seguridad, ya que agilizaría el procedimiento.

Actualmente el gobierno está aumentando el presupuesto a las fuerzas policiales dándole

prioridad al mejoramiento de la maquinaria así como su implementación tecnológica es por eso

que este proyecto es económicamente viable.

Análisis técnico

La implementación que se propone en esta tesis es una solución muy sencilla ya que el lector de

huella digital zk400 es un lector compatible con varios sistemas operativos, además de ser

resistentes a temperaturas de 0 a 40 °C soporte necesario analizando la temperaturas promedio

que presenta el distrito de chorrillos.

Además actualmente hay un proyecto el cual busca crear una base de datos de los delincuentes en

el Perú, es decir aquellos que son sentenciados o tienen algún problema legal; asi esta base de

datos haría el complemento perfecto con el lector de huella digital para poder aplicar el proyecto

de tesis.





2.3 Asignar Funciones al software, hardware y usuarios

Las funciones que los usuarios cumplirán a lo largo del proyecto son las siguientes:

Capacitar a los efectivos policiales para que puedan trabajar con su nueva herramienta

tecnológica.

Disponibilidad para efectuar las pruebas de software necesarias y posibles reuniones que se

ameriten a lo largo del tema de tesis para definir acuerdos respecto al sistema.

Las funciones que el hardware debe cumplir son:

La notebook debe estar programada adecuadamente para que pueda trabajar con el lector de

huellas digitales.

El lector de huella digital será el dispositivo o interfaz de entrada entre los usuarios y el sistema,

es decir, el elemento a cargo de brindar los datos de entrada para que el sistema los procese.

3. Diseño

3.1 Arquitectura de la solución

Para elaborar la arquitectura del sistema se usara el patrón arquitectónico de capas, diviendolo asi

en 3 subgrupos los cuales son:

y Capa de presentación- Acá entra los usuarios que en este caso vendrían a hacer los

efectivos policiales que son los que manejaran este software.

y Capa de Lógica- Se verá las diferentes capacitaciones que se tendrá que brindar al

efectivo, así como el presupuesto que se debe de manejar.y Capa de Acceso de datos- En este subgrupo se ve la interacción del software con el

usuario, como se emplea y utiliza la base de datos y el sistema de reconocimiento.

3.2 Diseño de la interfaz gráfica

Es el medio por el cual el usuario final interactúa con el sistema, la aceptación la mayor eficacia

en el uso de la aplicación de este software depende de que el software sea diseñado y creado para

que sea entendido con facilidad, haciendo así mas sencilla el labor del usuario final.

A continuación se muestra ciertas características que deberá tener el sistema para lograr el

objetivo deseado:





y Ser Intuitivo: El interfaz del sistema debe ser sencillo tanto lingüísticamente como visual y

conceptual; esto es importante ya que la comprensión inmediata se da a entender con

mayor facilidad con el campo visual haciendo así más sencillo la relación usuario-

programa.

y Ser configurable: El sistema debe permitir al usuario acomodar el programa para agilizar

su trabajo , es decir un efectivo de la comisario de chorrillos podría configurar el programa

para que este tenga como prioridad los procesados en lima, ya que es el lugar donde

trabaja, haciendo así poner sus prioridades en primer orden.

y Realizar las tareas en forma rápida: El sistema estará configurada para que al poner la

huella digital brinde toda la información de los procesos penales que el sospechoso este

llevando (en el caso del que sospechoso sea un procesado penal).

y Contemplar posibles errores del usuario: Como sabes hay diferentes factores que podrían

hacer dudar la confiabilidad del programa, es por esto que el programa debe estar

programado para detectar posibles errores, como por ejemplo en el caso del sospechoso

se encuentre con las manos sudadas el programa detectara esa humedad de mas que

tiene en las manos, en ese caso el sistema arrojara un mensaje de error haciendo que el

usuario pida al sospechoso secar la mano.

Con respecto al campo visual del sistema, a continuación se detallara las características y

componentes del sistema:

y Se abrirá el programa el cual estará instala en la pc que se acondicionara en el patrullero

policial.

y El programa mostrara una ventana la cual emitirá un mensaje que pedirá insertar la huellapara su reconocimiento.

y Se pone la huella del sospechoso en el lector de huella digital que al interactuar con el

software emitirá la imagen de la huella digital.

y La huella será comparada con la base de datos que se tendrá de los procesados

y En el caso de que el sospechoso sea un procesado el programa abrirá una nueva ventana

el cual mostrara los datos del procesado así como los procesos del cual es participe,

mostrando además la foto del procesado para su constatación.

y En el caso de que el sospechoso no tenga ningún proceso el programa arrojara un mensaje

el cual dirá sin procesos.

y La ventana del programa tendrá herramientas las cuales permitirá guardar las huellas de

los sospechosos el cual será guardado en el disco c del computador





4. Construcción

Este es el paso para poder generar códigos de los componentes del sistemas de información y se

desarrolla procedimientos de operación y seguridad con el objetivo de asegurar el correcto

funcionamiento del sistema.

A continuación se describirá las tecnologías a utilizar:

4.1 Tecnologías empleadas

y En la actualidad existen los lectores de huellas digitales los cuales por medio de scanner

son capaces de reconocer las características de una huella digital es decir sus curvaturas,

grosor y demás propiedades, el lector de huella Usb zk4000 tiene las características de

poseer un interfaz de alta velocidad USB, interactúa con los sistemas operativos de

Windows2000, 2003, XP y Vista, 7 así como Linux y Ubuntu. Otra característica importantees el peso del dispositivo que es ligero pesando solo 200g. capaz así de ser manipulable y

transportable en el caso que sea necesario.

y El tiempo en el cual se desea aplicar esta tesis es de 6 meses haciendo asi antes de

empezar el uso de la aplicación, un estudio el cual se demuestre el porcentaje de hechos

delictivos en el distrito, comparándolo asi con otro estudio que se realizaría al finalizar el

proyecto observando así que tan eficiente fue el proyecto.

4.1.2 Tecnología de Biometría

Una huella dactilar usualmente aparece como una serie de líneas oscuras que representan los

relieves, la porción saliente de las crestas de fricción, mientras los valles entre estas crestas

aparecen como espacio en blanco y están en bajo relieve, la porción subyacente de las crestas de

fricción.

La identificación por huella dactilar está basada principalmente en las minucias, o la ubicación y

dirección de los finales y bifurcaciones (separaciones) de las crestas a lo largo su trayectoria.

Las imágenes debajo presentan ejemplos de características de huellas dactilares: (a) dos tipos de

minucias y (b) ejemplos de otras características algunas veces utilizadas durante la clasificación

automática y procesos de extracción de minucias





Los tipos de información que pueden tomarse de la impresión de la cresta de fricción de una

huella incluyen el flujo de crestas de fricción, la presencia o ausencia de características a lo largo

de cada trayecto individual de crestas de fricción y sus secuencias, y el detalle intrincado de una

sola cresta. El reconocimiento está usualmente basado en los primeros 2 niveles de detalle o sólo

en el último.

La tecnología AFIS explota algunas de estas características de huellas dactilares. Las crestas de

fricción no siempre fluyen continuamente a través de un patrón y a menudo resultan en

características específicas como finales de crestas, crestas divisorias y puntos, u otra información.

Un AFIS está diseñado para interpretar el flujo de las crestas sobresalientes para asignar una

clasificación de huellas dactilares y luego extraer los detalles de minucias- un subconjunto de la

suma total de información disponible, suficiente aun para buscar efectivamente en un repositorio

de huellas dactilares grande.





4.1.3 Patrones de diseño a usar

En este punto se nombraran los patrones que serán usados en la arquitectura del sistema tales

que permitan un mejor desempeño del mismo, además de usar patrones altamente reconocidos

en la industria del software.

Patrón Fachada

Sirve para reducir la complejidad del sistema, este será subdividido en sistemas que dependen

uno del otro sea simplificada.

Patrón comando

Analiza la funcionalidad del sistema a realizar, en su mayoría el usuario tiene 2 funciones que

puede realizar, uno que es mediante el lector de huellas reconocer la identidad de la persona, y la

otra seria accediendo a la base de datos introduciendo el nombre del sospechoso para su

identificación.

Este patrón encapsula una petición, utilizando el interfaz de imagen así para poder realizar las

peticiones y continuar con el mecanismo simple del sistema.

.





Prototipo de ventana de interacción con el usuario





4.2 Pruebas

A continuación se mostrara las pruebas necesarias para la optimización del proyecto

y Prueba 1: Verificar el funcionamiento del sistema con el lector de huellas, para esto el

lector debe de estar conectado con la PC, el usuario mediante el icono en el escritorioverificara si el sistema es correcto abriendo el programa.

y Prueba 2: Probar el reconocimiento del lector de huella, para esto el usuario prueba con

su propia huella en el sistema el cual le debe de arrojar sin procesos (como sabemos un

efectivo policial no puede tener un proceso penal y estar laborando).

y Prueba 3: Empleado a un delincuente con procesos penales se verifica el reconocimiento

el cual deberá ser verificado con un mensaje del computador el cual muestre los datos del

procesado y los procesos correspondientes, acá se verifica que no allá error en la base de

datos que se emplea con el sistema.

y Prueba 4: Se prueba el lector de huella utilizando la huella de animal o de un occiso para

verificar así que el programa arroje que no reconoce la huella, como se explicoanteriormente el lector de huella reconoce las huellas de las personas vivas esto por un

sensor que reconoce el calor de un ser vivo.

5. Conclusiones

y Es un gran paso para incrementar la eficacia de la seguridad ciudadana.

y Se reduciría en gran porcentaje la identificación doble .

6. Recomendaciones

y No tener la mano muy mojada, ya que impediría que el programa cumpla

adecuadamente su labor.

y El usuario debe tener claro cuando emplear el programa.





Bibliografía

Tapiador Mateos Marino

TECNOLOGIAS BIOMETRICAS APLICADAS A LA SEGURIDAD

Ruiz Del Solar Javier

SISTEMAS BIOMÉTRICOS: HUELLAS DACTILARES

INTRODUCCION A LOS SISTEMAS DE BASE DE DATOS

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