Procesamiento digital de imágenes Departamento de Ciencias físicas Universidad Andrés Bello

Alumnos: Raúl Guerrero

Introducción al análisis balístico Análisis de imágenes para determinación del tipo de arma.

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Índice. Objetivos. 2

Introducción. 2

Metodología. 2

Obtención de la imagen. 4

Análisis de la imagen. 4

Primeros pasos con Matlab. 4

Resultados. 5

Imagen 1. 5

Imagen 2. 5

Imagen 3. 6

Imagen 4. 6

Algunos procesamientos y Conclusiones. 7

Anexos. 8

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Objetivos.

Procesar imágenes de impactos de balas.

Determinar los tipos de armas que son utilizadas, mediante el uso de filtros y binarización

de la imagen.

Introducción.

El análisis balístico está compuesto de muchas características que son interesantes para nuestros

estudios en imágenes, podemos analizar desde los más simples a lo más complejo, la idea es

estandarizar el procedimiento de extracción de información en peritos policiales para poder

responder ciertas preguntas como el tipo de arma que se está usando ya sea larga o corta.

Un arma de fuego corta comprende pistolas y revólveres, que su diámetro esta entre 1milimetros

a 32 milímetros, diseñada para usarse con una sola mano y que dispara balas de corto alcance,

generalmente a una distancia efectiva máxima de 50 metros.

En cambio un arma de fuego larga, es aquella que para su empleo normal, requiere estar apoyada

en el hombro del tirador y el uso de ambas manos, su diámetro ronda entre los 32 milímetros y 40

milímetros.

Por lo general, la identificación de estas es difícil a cierta vista, pero con un análisis más exhaustivo

y distinguiendo las características que da una fotografía, la información que se puede extraer es

variada y diversa.

Metodología.

Por medio del software matemático “Matlab”, se debe analizar imágenes de impactos balísticos de

diferentes tipos de munición, utilizando filtros básicos, como son la dilatación, convulución y

funciones incorporadas en el mismo software (regionprops, im2bw), para el cálculo del diámetro

del impacto de bala y así compararlos con las medidas de un arma de fuego corta o larga.

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Las imágenes a tratar son:

Figura1: impacto de ak-47 en metal Figura2: impacto de proyectil desconocido

Figura3: impacto de Beretta 42 en metal Figura4: impacto de bala desconocido.

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Obtención de la imagen.

La obtención de la fotografía del impacto de un proyectil radica cien por ciento en que debe tener

ciertas características, principalmente en una imagen pulcra y con un impacto de un solo proyectil,

ya que este informe no se investiga las imágenes estandarizadas (es un proceso mucho más

complejo).

Entonces el procedimiento de toma de imágenes para estandarizar el proceso en diversos tipos

de materiales puede variar, como requisito la imagen debe ser tomada con cierta graduación de

luz y bajo cierta distancia, dado una responsabilidad a peritos en la toma de fotografías.

Analizaremos dos tipos de imágenes una es el tipo de impacto directo y el otro es la salida del

material impactado, que por lo general se duplica en el área de impacto.

Análisis de la imagen.

Dado que se estandarizo la imagen esto implicaría que podría o no automatizarse el proceso de

análisis en el software que estemos aplicando (Matlab), lo importante es generar un banco de

datos con respecto a las características de las municiones en un listado, primero discriminando si

es de arma larga o corta, quitando así una gran gama de armas y por consiguiente municiones.

Luego se toman en cuenta las variables en términos de los diámetros de las balas con el fin de ver

si este oscila entre algunos valores lo que implicará automáticamente que podemos lanzar un

listado de municiones o armas que nos pueden dar a conocer el tipo de arma que se usó, lo cual

le deja menos a la intuición y más a la exactitud del computador y programa.

Primeros pasos con Matlab.

1. Leer imagen.

2. Binarizar la imagen con el comando: “im2bw”. 3. Recopilar la información del tamaño de la imagen. 4. Crear elemento de estructuración morfológica: “Strel”.

5. Dilatar la imagen: “imdilate” 6. Calcular el área del diámetro de imagen dilatada: “regionprops”

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7. Comparar los diámetros con los propuestos de un arma de fuego costa o larga. 8. Identificarla.

Resultados.

Con todos los pasos ya descritos, se procedió a analizar, las imágenes previamente presentadas:

Imagen 1, Imagen 2, Imagen 3 e Imagen 4.

El resultado es el siguiente para cada figura:

Imagen 2. Arma corta con diámetro: 1.2486

Sus posibilidades son:

Mouserc96

Colt M1911

Luger P08

Beretta 92

Imagen 1. Arma corta con diámetro 0.13025

Sus posibilidades son:

Mouserc96

Colt M1911

Luger P08

Beretta 92

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Imagen 3. Arma corta con diámetro 0.29961

Sus posibilidades son:

Mouserc96

Colt M1911

Luger P08

Beretta 92

Imagen 4.

Arma larga con diámetro 0.062825

Sus posibilidades son:

Ak-47 BMG Luger P08 Beretta 92

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Algunos procesamientos

Figura 5: procesamiento de figura1 Figura 6 procesamiento de figura 2

Conclusiones. Puesto que las imágenes que se utilizaron no están estandarizadas como se recomienda

anteriormente, hay muchas de ellas que tienen la dificultad de procesamiento obvia por lo que se

hace necesario reducir la imagen a solo el impacto, lo que nos permite procesar sin mayores

problemas

Pese que el proyecto se basa en automatizar el tipo de arma usada para el impacto, este es casi

imposible ya que es sumamente necesario el uso de una persona con conocimientos en este caso

de Matlab y de procesamiento básico de imágenes digitales.

Existen imágenes que no es necesario generar corrosiones ni dilataciones puesto que con el

proceso de binarizacion adecuado este genera una imagen muy concreta del impacto.

La transformación de unidades de pixeles a unidades métricas debe ser totalmente el adecuado

puesto que con eso el diámetro de nuestra imagen puede dar erróneo.

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clear all close all clc warning off

im=imread('Projectil.png') ; figure , imshow(im) bw=im2bw(im); %bw=not(bw); figure, imshow(bw) se=strel('disk',4); se2=strel('disk',6); basura=imopen(bw,se2); dilato=imdilate(basura,se); figure, imshow(basura) %figure, imshow(dilato)

proyectil1=regionprops(dilato,'area','centroid','boundingbox'); proyectil2=regionprops(basura,'Area') Area1=proyectil1.Area*0.189; Area2=proyectil2.Area*0.189; Diametro1= 2*sqrt(Area1/(pi))*10^-2 DiametroA=2*sqrt(Area2/(pi))*10^-2

im=imread('ak47.jpg'); figure , imshow(im) bw=im2bw(im,0.1); bw=not(bw); figure, imshow(bw) se=strel('disk',4); se2=strel('disk',6); basura=imopen(bw,se2); dilato=imdilate(basura,se); figure, imshow(basura) figure, imshow(dilato)

Anexos.

Programa adjunto de análisis balístico.

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proyectil1=regionprops(dilato,'area','centroid','boundingbox'); proyectil2=regionprops(basura,'Area') Area1=proyectil1.Area*0.189; Area2=proyectil2.Area*0.189; Diametro1= 2*sqrt(Area1/(pi))*10^-2 DiametroB=2*sqrt(Area2/(pi))*10^-2 % Diametroreal=(Diametro1+Diametro2)/2

im=imread('breretta42.jpg') ; figure , imshow(im) bw2=im2bw(im,0.2); bw2=not(bw2); [a b]=size(bw2); for i=80:140 for j=100:264 bw(i,j)=bw2(i,j); end end figure, imshow(bw) se=strel('disk',4); se2=strel('disk',6); basura=imopen(bw,se2); figure, imshow(basura) proyectil1=regionprops(dilato,'area','centroid','boundingbox'); proyectil2=regionprops(basura,'Area') Area1=proyectil1.Area*0.189; Area2=proyectil2.Area;%*0.189; Diametro1= 2*sqrt(Area1/(pi))*10^-2 DiametroC=2*sqrt(Area2/(pi))*10^-2 im=imread('bala2.jpg'); figure , imshow(im) bw2=im2bw(im,0.1); bw2=not(bw2); [a b]=size(bw2); for i=1:194 for j=1:259 bw(i,j)=bw2(i,j); end end

figure, imshow(bw) se=strel('disk',4); se2=strel('disk',1); basura=imopen(bw,se2); %dilato=imdilate(basura,se); figure, imshow(basura) %figure, imshow(dilato) %proyectil1=regionprops(dilato,'area','centroid','boundingbox'); proyectil2=regionprops(basura,'Area') %Area1=proyectil1.Area*0.189; Area2=proyectil2.Area;%*0.189; %Diametro1= 2*sqrt(Area1/(pi))*10^-2 DiametroD=2*sqrt(Area2/(pi))*10^-2 %Diametroreal=(Diametro1+Diametro2)/2

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if 1.0<=DiametroA<=32 disp(['Arma corta con diametro ',num2str(DiametroA)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Mouserc96') display(' Colt M1911') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

else 32< DiametroA<=40 disp(['Arma larga con diametro ',num2str(DiametroA)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Ak-47') display(' BMG') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

end

if 1.0<=DiametroB<=32 disp(['Arma corta con diametro ',num2str(DiametroB)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Mouserc96') display(' Colt M1911') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

else 32< DiametroB<=40 disp(['Arma larga con diametro ',num2str(DiametroB)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Ak-47') display(' BMG') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

end if 1.0<=DiametroC<=32 disp(['Arma corta con diametro ',num2str(DiametroC)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Mouserc96') display(' Colt M1911') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

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else 32< DiametroC<=40 disp(['Arma larga con diametro ',num2str(DiametroC)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Ak-47') display(' BMG') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

end if 1.0<=DiametroD<=32 disp(['Arma larga con diametro ',num2str(DiametroD)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Mouserc96') display(' Colt M1911') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

else 32< DiametroD<=40 disp(['Arma corta con diametro ',num2str(DiametroD)]) display(' ') display('Sus posibilidades son :') display(' Ak-47') display(' BMG') display(' Luger P08') display(' Beretta 92')

end