FingerNeRFを用いた3D指生体認証に関する研究レビュー 背景と研究の意義 バイオメトリクス技術の発展に伴い、三次元（3D）バイオメトリクスはその高い精度、優れた偽装防止能力、撮影角度の変化に対するロバスト性から、主流な研究分野の一つとなっています。中でも、指紋、静脈、指関節といった生体特徴の取得が容易で広く利用されているため、3D指バイオメトリクスは学術界や産業界で注目されています。しかし、現行の3Dバイオメトリクス手法は主に明示的な3D再構築技術に依存しており、以下の課題に直面しています。 情報の欠落: 明示的な再構築プロセスでは、一部の詳細情報が失われるため、認証タスクのパフォーマンスに直接的な影響を及ぼします。 ハードウェアとアルゴリズムの密結合: 再構築アルゴリズムは特定のハ...

研究背景と研究意義 近年、ビデオ理解分野における弱教師ありオンライン活動検出（Weakly Supervised Online Activity Detection, WS-OAD）は、高度なビデオ理解の重要な課題として広く注目されています。この課題の主な目標は、安価なビデオレベルのアノテーションのみを利用して、ストリーミングビデオ内で進行中の活動をフレーム単位で検出することです。このタスクは、自動運転、公共安全監視、ロボットナビゲーション、拡張現実など、多くの実用的な応用分野で重要な価値を持っています。 完全教師あり手法（Fully Supervised Methods）はオンライン活動検出（OAD）で顕著な進展を遂げましたが、フレームレベルの密なアノテーション（Frame-level A...

低フレームレート多目標追跡研究に関する学術報告 序論と研究背景 近年、多目標追跡（MOT：Multi-Object Tracking）技術は、スマートビデオ監視、自動運転、ロボットビジョン分野で広く利用されています。しかし、従来のMOT手法は主に高フレームレートビデオを対象に設計されており、低フレームレートのビデオシナリオでは顕著な課題に直面しています。低フレームレートでは、隣接フレーム間での物体の移動量が増加し、物体の外観や可視性の変化がより激しくなり、検出結果の関連付けやトラックの維持に対してより高い要求が求められます。エッジデバイスは通常、計算、記憶、および伝送帯域幅に制約があるため、低フレームレートビデオは効率的なソリューションとして重要ですが、その技術的課題を解決することが急務です...

少量のピクセルラベルと点群データを用いた自動車運転シーンの弱教師ありセマンティックセグメンテーション 背景と研究課題 セマンティックセグメンテーションは、コンピュータビジョンにおける重要な課題の一つであり、自動運転などの分野で広く応用されています。しかし、従来の完全教師ありセグメンテーション手法では、大量のピクセル単位のアノテーションが必要であり、そのコストは非常に高いです。 弱教師ありセグメンテーション（Weakly Supervised Semantic Segmentation、WSSS）は、ラベル付きデータが少ない状況で高精度なセグメンテーションを実現することを目的とし、画像ラベルやバウンディングボックス、点レベルのラベルなどの粗いアノテーションを利用して、ピクセル単位のセグメンテー...

現代のディープラーニング技術における生体データのエラー訂正に関する再考 背景 情報技術の発展に伴い、生体データは認証や安全なデータ保管のための重要な要素として利用されています。従来の暗号技術は、均一分布で再現可能なランダム文字列に依存していましたが、指紋や虹彩スキャンのような生体データはそのような特性を備えておらず、生成・保管・取得に課題を抱えています。こうした課題に対処するため、生体データを暗号鍵の生成元として利用する生体認証暗号システム（biometric cryptosystems）が注目されています。しかし、生体データの変動性や外部要因（センサーのノイズなど）により、暗号鍵の正確な復元が困難となり、エラー訂正メカニズムが重要となります。 近年、ディープラーニング（DL）の進展により、...

可視光と赤外線を用いたクロスモダリティ学習に基づくAdaptive Middle-Modality Alignment Learning手法の研究 研究背景と課題 スマート監視システムの需要に伴い、可視光と赤外線を利用した人物再識別（Visible-Infrared Person Re-identification, VIReID）は注目を集める研究分野となっています。本課題は、異なるスペクトルモダリティ（可視光と赤外線）に基づいた人物画像をマッチングさせ、24時間対応の人物識別を実現することを目的としています。可視光画像と赤外線画像は異なる光スペクトルから生成されるため、照明、テクスチャ、色などに大きなモダリティ差が存在し、このクロスモダリティマッチングが大きな課題となっています。 従来の...

研究論文レポート：SAM を活用したオープンワールド物体検出フレームワーク 背景 エコシステムのモニタリングがますます重要になる中、野生動植物や植物群のモニタリングは、生態系保全や農業発展の鍵となる手段となっています。このようなモニタリングには、個体数の推定、種の識別、行動研究、植物の病害や多様性の分析が含まれます。しかし、従来のクローズドワールド物体検出モデルは、単一種のラベル付きデータに基づいてトレーニングされるため、新しい種への適応が難しいという課題があります。 本研究では、データの不足やモデルの新種適応能力の制限といった課題に焦点を当て、アメリカ・イリノイ大学アーバナシャンペーン校のGarvita Allabadi、Ana Lucic、Yu-Xiong Wang、Vikram Adv...

機械換気ガイダンス下での呼吸圧力の最適化—肺の局所生体力学の改善に関する研究 機械換気は臨床操作において、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）の治療や全身麻酔後の肺合併症予防のために一般的に使用されています。しかし、機械換気は肺に有害なストレスと変形を引き起こし、臨床治療の複雑さを増し、さらには死亡につながる可能性があります。研究によると、呼吸系の駆動圧（driving pressure）の増加は機械換気関連の死亡率と直接関連しています。したがって、本研究はこれらの関連性の微視的生体力学要因とその肺内での空間的異質性を探求し、機械換気戦略を最適化することを目的としています。 論文の背景 機械換気操作下で、機械換気の呼気終末陽圧（PEEP）を調整することにより局所肺組織の生体力学状態を最適化し、人工...

背景紹介 脳卒中は世界的な死亡と障害の主要な原因の一つであり、人口の高齢化と都市化の進展に伴い、脳卒中患者の総数が世界中で増加しています。治療の進歩により死亡率は低下していますが、生存者のうちリハビリテーションを必要とする人数は大幅に増加しています。特に低所得国や中低所得国では、この状況が顕著です。これらの国々では医療資源が限られているため、適応性が高く費用対効果の高いリハビリテーション介入が緊急に必要とされています（Feigin et al. 2022）。 脳卒中のリハビリテーションは長期にわたり、身体的にも経済的にも大きな負担がかかるプロセスであるため、自動評価システムによりリハビリテーションの費用を軽減し、理学療法士の訪問需要を減らすことの重要性がますます高まっています。これらのシステ...

科研报告 背景介绍 人口高齢化や脳卒中などの神経系および筋肉系疾患の増加に伴い、歩行障害による転倒のリスクが深刻な問題と化しています。研究によると、足関節背屈は歩行のスイングフェーズで足の離地高度を確保するために極めて重要です。しかし、現時点ではスイングフェーズにおける足関節の動力学および機械的エネルギー交換に関する研究が少ないです。現存の研究は主に正常歩行時の足関節背屈に焦点を当てていますが、背屈を支援する各種装置の開発に伴い、これらの装置に必要なエネルギーの最小要件を理解する必要があります。 近年、足関節背屈支援技術は急速に発展し、特に高性能のアクチュエーターやエネルギー回収装置を利用して歩行の安全性を高め、転倒を防止するための技術が進展しています。しかし、これらの装置はスイングフェーズ...