改进的3D指纹特征识别方法:基于可泛化的神经渲染

基于FingerNeRF的3D手指生物识别研究综述 背景与研究意义 随着生物识别技术的发展,三维(3D)生物识别因其更高的准确性、更强的抗伪装能力以及对拍摄角度变化的鲁棒性,逐渐成为主流研究方向之一。其中,3D手指生物识别技术因其生物特征(如指纹、指静脉、指关节等)易于获取且广泛使用,在学术界和工业界备受关注。然而,现有的3D生物识别方法普遍依赖显式的3D重建技术,这些方法在实际应用中面临两大挑战: 信息丢失:显式重建过程中不可避免地会丢失部分细节信息,直接影响后续识别任务的性能。 硬件与算法的紧耦合性:重建算法往往与特定硬件设备绑定,缺乏通用性,难以适应不同模态的数据或设备。 为解决上述问题,研究者提出了一种基于隐式神经辐射场(Neural Radiance Fields, NeRF)的F...

基于课程学习的记忆辅助知识转移框架用于弱监督在线活动检测

研究背景与研究意义 近年来,视频理解领域中弱监督在线活动检测(Weakly Supervised Online Activity Detection, WS-OAD)作为高水平视频理解的一个重要课题,得到了广泛关注。其主要目标是通过仅使用廉价的视频级标注,在流媒体视频中逐帧检测正在进行的活动。这一任务在许多实际应用场景中具有重要价值,包括自动驾驶、公共安全监控、机器人导航及增强现实等。 尽管全监督方法(Fully Supervised Methods)已在在线活动检测(OAD)中取得了显著进展,但它们严重依赖于密集的帧级注释(Frame-level Annotations),这不仅成本高昂且易受噪声影响,从而限制了模型的扩展性。弱监督设置旨在解决这一问题,但因其在线约束(Online Con...

AppTracker+:基于位移不确定性的多目标低帧率视频跟踪方法

低帧率多目标跟踪研究的学术报告 引言与研究背景 近年来,多目标跟踪(Multi-Object Tracking, MOT)技术在智能视频监控、自动驾驶及机器人视觉领域中得到了广泛应用。然而,传统MOT方法大多针对高帧率视频设计,在低帧率视频场景中面临显著挑战。低帧率下,相邻帧之间的目标位移增大,物体外观和可见性变化更加剧烈,这对检测结果的关联和轨迹保持提出了更高要求。由于边缘设备通常受到计算、存储和传输带宽限制,低帧率视频成为高效解决方案的重要选择,但其技术难题亟需解决。 本研究由来自浙江大学和香港科技大学的学者团队完成,发表于 *International Journal of Computer Vision*,题为“AppTracker+: Displacement Uncertaint...

重新思考用于生物识别数据错误校正的当代深度学习技术

重新思考深度学习技术在生物特征数据纠错中的应用 背景介绍 随着信息技术的发展,生物特征数据在身份验证和安全存储中的应用愈发广泛。传统密码学通常依赖均匀分布且可精确重现的随机字符串,然而,现实中大多数数据(如指纹、虹膜扫描等生物特征)并不具备这样的属性,导致在实际应用中存在生成、存储和检索的诸多挑战。近年来,基于生物特征数据的密码学系统(biometric cryptosystems)被广泛研究,旨在利用独特的生物特征(例如指纹、虹膜等)作为生成加密密钥的来源。然而,由于生物特征数据的固有可变性以及传感器噪声等外部因素,精确恢复加密密钥变得复杂,进而对纠错机制提出了更高的要求。 在这种背景下,近年来深度学习方法凭借其在语音识别、图像处理等领域的卓越表现,被尝试应用于提升生物特征数据的纠错能力。...

自适应中间模态对齐学习用于可见光-红外人体重识别

自适应中间模态对齐学习用于可见光-红外人体重识别

基于可见光和红外跨模态学习的Adaptive Middle-Modality Alignment Learning方法研究 研究背景与问题 在智能监控系统的需求推动下,可见光-红外行人再识别(Visible-Infrared Person Re-identification, VIReID)正逐渐成为一个备受关注的研究领域。该任务旨在通过对不同光谱模态(如可见光与红外)的行人图像进行匹配,实现全天候行人识别。由于可见光和红外图像源自不同的光谱,存在显著的模态差异,包括光照、纹理、颜色等,这使得跨模态匹配成为一大挑战。 传统方法多通过设计复杂的生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GANs)或深度网络模型来缩小模态差异,但这些方法通常存在如下问题: -...

通过使用原型网络的单次迁移学习实现中风后手势识别

背景介绍 中风是全球死亡和致残的主要原因之一,随着人口老龄化和城镇化的发展,中风患者总数正在全球范围内增加。尽管治疗的进步降低了死亡率,但幸存者中需要康复治疗的人数却大幅增加。特别是在低收入和中低收入国家,这种情况尤其显著。这些国家的卫生资源有限,因此亟需一种适应性强、成本效益高的康复干预措施(Feigin et al. 2022)。 中风康复是一个漫长且负担沉重的过程,不仅耗费体力,还带来巨大的经济压力,因此自动化评估系统能够减轻康复费用和减少对物理治疗师访视需求的重要性愈发显著。这些系统通过传感器数据评估中风幸存者的运动功能,提供互动康复练习的低成本方法,尤其适合家庭康复(Chen et al. 2017)。此外,将游戏融入这些系统中可以增加中风幸存者的动机和参与度,通过使他们能够从事有...

中风患者双足任务中的运动相关皮层电位和顶枕-中央前区连通性时间同步性

在中风患者双足任务中,运动相关皮层电位和顶枕-中央前区连通性的时间同步性 背景介绍 在中风后康复研究中,功能连通性(FC)、运动相关皮层电位(MRCP)和步态活动是与康复结果相关的常见衡量指标。尽管这些都已被单独研究,但它们之间的相互关系,特别是与双足辨别性的相互关系,尚未得到深入探讨。中风患者的康复效果差异显著,这些指标之间的关系可能揭示新的康复策略和疗法。 论文来源 这篇文章由 Chun-Ren Phang, Kai-Hsiang Su, Yuan-Yang Cheng, Chia-Hsin Chen 和 Li-Wei Ko 等学者撰写,分别来自 National Yang Ming Chiao Tung University, Kaohsiung Medical University ...

780纳米超窄线宽混合集成自注入锁定激光器

超窄线宽混合集成自注锁定780nm激光器研究报告 研究背景 在现代科技中,窄线宽激光器在多种应用中发挥着至关重要的作用,包括经典与量子传感、离子陷阱系统、定位/导航/定时系统、光钟和微波频率合成器等。在可见光及近可见光谱范围内,低噪声激光器尤为重要,特别对于用于量子计算、传感和原子钟的激光束缚与冷却技术。本研究展示了一种在780 nm操作的混合集成窄线宽激光器,实现了105 Hz的自差异线宽。这项研究不仅展示了Hz级窄线宽激光器的技术可行性,还为未来的探索奠定了基础。 论文来源 这篇论文的主要作者是Artem Prokoshin、Michael Gehl、Scott Madaras、Weng W. Chow和Yating Wan,分别来自沙特阿拉伯的King Abdullah Univers...

通过直接激光写入制造低损耗光纤耦合体积互连

背景介绍 光子集成电路(PICs)对于实现高速数据传输具有重要意义。然而,由于传统光子集成电路只采用单平面或少数堆叠平面,光学信号路由受限。此外,在实际应用中,耦合损耗需要尽可能低。当前的光子集成电路主要通过平面制备技术构建,包括硅基绝缘体(SOI)、硅氮化物(SiN)和铌酸锂绝缘体(LNOI)等材料。然而,这些方法常常面临光路耦合损耗较高和光路复杂难以实现3D自由路径等问题。 为了克服上述限制,科研团队提出了一种新的制备方法——通过光束曝光调控的折射率(SCRIBE)技术,能够在介孔二氧化硅结构内写入准确的3D梯度折射率(GRIN)分布。本文作者旨在应用SCRIBE技术制备低损耗、宽带、偏振不敏感的光纤耦合单模3D光体互连器件,并实现任意3D路径中的波导。 论文来源 2014年7月,作者A...

通过直接调制瓦级光子晶体面发射激光器实现高速大功率自由空间光通信

通过直接调制瓦级光子晶体面发射激光器实现高速大功率自由空间光通信

高速大功率自由空间光通信:瓦特级光子晶体表面发射激光器的直接调制 背景介绍 半导体激光器作为光通信的重要光源,因其体积小、成本低、寿命长、效率高等特点而被广泛应用。例如,垂直腔面发射激光器(VCSELs)由于其低功耗和宽带直接调制能力,适用于数据中心的短距离光互连;而分布反馈(DFB)激光器则因其单模操作特性,在长距离光纤通信中得到了广泛应用。近年来,利用半导体激光器的自由空间光通信(FSO)因其能够在长距离内实现高速传输,且无需光纤,因此备受关注。FSO 技术在超越5G和未来6G 通信中的回程和前传网络,卫星之间的通信以及深空通信中都具有潜在应用。在这些应用中,高功率和窄束宽的激光特性尤为重要。然而,传统的半导体激光器如VCSELs和DFB 激光器无法在单晶片上同时满足高功率和高速操作的要...