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...

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。...

在野外使用SAM学习检测新物种

研究论文报告:基于 SAM 的开放世界物体检测框架 背景介绍 随着生态系统监测的重要性不断提升,野生动植物及植物群体的监测已成为生态保护和农业发展的关键手段。这些监测工作包括估算种群数量、识别物种、研究物种行为以及分析植物病害或多样性。然而,传统的封闭世界物体检测模型通常训练于已标注的单一物种数据,难以泛化到新的物种分类。 当前的生态系统研究在数据和方法上存在诸多挑战,特别是标注数据的不足以及模型对新物种的适应能力有限。基于此,来自美国伊利诺伊大学香槟分校的 Garvita Allabadi、Ana Lucic、Yu-Xiong Wang 和 Vikram Adve 提出了一种面向开放世界的物体检测框架,利用视觉基础模型 Segment Anything Model(SAM),在无需标注新物...

MassiveFold:通过优化和并行化的大规模采样揭示AlphaFold的潜在能力

解读《MassiveFold:通过优化和平行化大规模采样揭示AlphaFold潜在能力》 背景和研究问题 蛋白质结构预测是生命科学中重要的研究领域,对于揭示分子生物学的基本机制具有重要意义。近年来,DeepMind开发的AlphaFold在这一领域取得了革命性进展,其模型在预测单一蛋白质链的结构方面表现卓越,广泛应用于蛋白质组学研究。然而,随着研究需求的增加,AlphaFold在处理复杂蛋白质组装和抗原-抗体等特定相互作用时存在诸多局限,例如计算时间长、对GPU资源需求高等问题。此外,虽然通过增加预测中的循环次数和采样密度可以提升预测质量,但这些方法进一步加重了计算负担。 为应对上述挑战,本文的研究者提出了一个名为MassiveFold的新框架。MassiveFold通过优化算法和大规模采样...

中风后的癌症风险与表观遗传年龄加速的关系

脑卒中后长期癌症风险与表观遗传年龄的关联研究 研究背景与意义 癌症与卒中是全球范围内主要的致病与致死原因,二者之间的关联性已受到广泛关注。据统计,约6%的癌症患者在其生命周期内会经历卒中,而卒中患者罹患癌症的风险则是普通人群的两倍。此外,有研究表明,卒中(无论是缺血性还是出血性)可能会先于癌症的诊断。这种复杂的病理关系凸显了理解其潜在机制的必要性。 DNA甲基化(DNA methylation, DNAm)作为表观遗传研究的核心领域,通过对特定CpG位点的甲基化状态评估,可以构建表观遗传时钟(epigenetic clocks),从而准确预测个体的生物年龄(biological age, B-age)。研究显示,加速的生物年龄与癌症和卒中等疾病的发生风险显著相关。然而,关于卒中后癌症风险与生...