生物特征识别冬令营WSB2021第三天日报
摄影：马靖哲 南方科技大学博士生
编辑：黄俊端 华南理工大学博士生（BIP Lab）
审核：李子琼 深圳大学硕士生
2021年生物特征识别冬令营（IAPR/IEEE Winter School on Biometrics 2021）于1月25日在深圳君璞酒店开幕。本次活动由香港浸会大学计算机科学系，中科院自动化所和南方科技大学计算机科学与工程系联合主办，感谢开放智能机器（OpenAILab）对本次活动的大力支持。
本次冬令营将持续5天，采用线上为主，线下为辅的方式举办，面向青年学者、研究生和各企业相关从业人员，邀请了来自不同国家和地区的19位生物特征识别领域的顶尖专家对行业内最新技术做报告。本次报告旨在提高青年学者在生物特征识别领域的基础知识，并分享交流最新科研成果，为参与者们提供多种机会，促进个人职业发展。
01
冬令营的第三天，首位讲者是美国密歇根州立大学计算机科学与工程系的Arun Ross教授，会议由深圳大学的赖志辉教授主持。
Arun Ross教授的研究领域包括生物特征识别、隐私保护、计算机视觉和模式识别，同时，Ross教授也是领域内著名书籍Handbook of Multibiometrics 和 Introduction to Biometrics的作者之一。
Ross教授在线上与大家互动
本次Ross教授向同学们分享的课程主题是“Privacy Preserving Biometrics”，教授首先介绍了隐私保护的重要性和生物特征识别的级别概念。接着以人脸和虹膜为例，介绍目前已有研究表明可以通过人脸图片自动获取到如年龄、性别、人种和体重等信息，从而侵犯用户的个人隐私，因此，有效地对用户的人脸图片进行保护尤为重要。课堂上Ross教授讨论了使用图像扰动做隐私保护的方法，具体是在用户图片数据库中使用半对抗神经网络生成新的图像，在新生成的图像中保留对认证有效的信息，去除其他信息，从而有效地保护了用户的隐私。Ross教授还向同学们展示了他们研究团队在这方面的成果包括SAN、FlowSAN、PrivacyNet等模型。
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经过Ross教授的讲解后，同学们对这种半监督的隐私保护方法非常感兴趣，许多同学争先提问，提问的问题包括能否从半监督网络生成的图片中生成原始图像、SAN中的判别器和人脸匹配器有什么区别和联系、多属性的标签有什么不同、这些方法和特征解构的关系。原始数据中同时做修改处理，识别结果会受到影响吗，如何均衡这些特征、是否这些如年龄、性别的特征对身份认证不重要、能否用教授提出的方法做序列数据扩增等等。Ross教授对同学们的问题都做了详细的解答，同学们收获丰富。
线下同学向Ross教授提出疑问
02
第二个演讲的是新加坡南洋理工大学计算机科学与工程学院的Chen Change Loy教授，会议由广东工业大学的费伦科教授主持。Chen Change Loy同时也在香港中文大学任兼职教授。Loy教授虽然很年轻，但在计算机视觉和深度学习领域已经有了很高的造诣，发表多篇顶会论文，并担任该领域顶级期刊International Journal of Computer Vision (IJCV) 和IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (TPAMI)的副主编。
Loy教授线上分享讲座
Loy教授本次向同学们分享的主题是“Deep Generative Prior”，具体是介绍他们研究团队最新的研究成果，通过在大规模图像数据集上训练对抗生成网络，获取到丰富的图像先验信息。Loy教授非常详细地向同学们介绍他们团队的最新研究，从idea的构思，到网络结构、损失函数和训练步骤的设计，最后还介绍了该研究的具体应用方向。他们的方法（Deep generative prior）能有有效地恢复图像丢失的一些信息，比如颜色恢复、给受损的图像打补丁和提高图像分辨率等等。该方法不仅可以用于图像复原，也有助于图像编辑，例如处理带有随机抖动或者形变的图像。Loy教授还进一步介绍了带有图像先验信息的GAN能从二维的RGB图像中挖掘出三维几何信息。
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经过Loy教授的介绍，激发了同学们对这种新方法的兴趣，同学们踊跃提问，提问的问题包括人体和其他物体在三维重建过程中有什么不同等等。Loy教授针对同学们的问题一一做了详细的解答。
线下同学向Loy教授提问
03
第三个演讲的是日本大阪大学科学与工程研究所的Yasushi Yagi教授，会议同样是由广东工业大学的费伦科教授主持。Yagi教授的研究领域是计算机视觉和媒体处理。
本次冬令营中Yagi教授要向同学们分享的课程主题是“Gait Recognition”，首先Yagi教授介绍了步态识别的优势，步态识别具有一些与其他生物特征不同的独特优势，比如不需要认证个体的专门配合就能够实现身份认证，一直是生物特征识别领域的研究热点之一，这也是研究生物特征识别的参会学生非常感兴趣的内容。Yagi教授接着介绍的是步态特征提取的标准方法，认证和匹配，以及步态识别的性能评价方法。Yagi教授还向同学们展示了一个能实际应用的步态认证系统和介绍了户外场景中步态识别研究面临的挑战。
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经过Yagi教授的有趣讲解，同学们对步态识别有了更多的了解，许多同学向Yagi教授提问，问题包括重建一个步态周期需要多少帧图片、为什么步态识别没有在普通的Reid数据集中应用、如何更好地获取运动模型、步态数据库的隐私问题、步态数据中静态特征和动态特征的解耦问题等等。尽管时间有限，Yagi教授对同学们的问题都一一做了详细的解答。
Yagi教授与同学们讨论关于步态识别的一些问题
开心的学习时间总是过得那么快，转眼间又到了午饭时间，同学们还是意犹未尽，在午饭时间中结群继续讨论着刚才课堂上了解到的知识。
美味午餐
2021.1.26
04
午饭过后，同学们回到了会场，开始下午的hands-on环节，经过昨天的初步调试，同学们对硬件设备已经比较熟悉，对算法设计也多少有了头绪。于是同学们迫不及待地拿出电脑和设备，开始编程和调试。调试过程中，同学们遇到了问题都相互讨论，讨论形式多种多样，有现场同学们组队互相交流的方式，也有咨询工作人员寻求指导的方式，还有通过在WSB微信群和Zoom线上会议室的讨论方式。
Disscussion
讨论问题
05
下午第一个开讲的是西班牙马德里理工大学的Julian Fierrez教授，会议由马耳他大学的Norman Poh教授主持。
线上各位教授会前交谈
（第1排中：于仕琪教授，第一排右：Fierrez教授，第二排左：P C Yuen，
第二排中：Norman Poh教授，第二排右：Josef Kittler教授）
Fierrez教授的研究领域是信号和图像处理、人工智能基础与应用、人机交互以及用于安全和人类行为分析的生物特征识别技术。尽管Fieerez教授还很年轻，但是他在所研究的领域内已经是国际上著名的专家，获得过AVBPA, ICB, IJCB, ICPR, ICPRS 和 Pattern Recognition Letters等多个会议或期刊的最佳论文奖，并担任领域内顶级期刊Information Fusion, IEEE Transaction on Image Processing 和 IEEE Transaction on Information and Forensics and Security的副主编。
Fierrez向同学们分享的讲座是“Signature and Touchscreen Biometrics”。 Fierrez教授首先对签名认证的发展背景做了简要介绍，并引入在线签名认证。Fierrez将在线签名认证分为三个大步骤，第一步是数据获取和预处理，第二步是特征提取，第三步是相似度计算，之后对这三个步骤分别做了详细的讲解，介绍过程深入浅出，连贯而自然。接着Fierrez教授还介绍了签名认证领域的性能评价，包括数据集和基准方法。Fiereez教授还跟同学们介绍了签名认证中模板老化对认证结果的影响，一个常用的解决方法是模板更新。随后Fiereez展示了签名认证的一些应用实例，让同学们更加清楚地了解签名认证在实际生活中的应用场景和优势。此外，为了开拓同学们的视野，Fiereez还向同学们介绍了一些由签名认证延申出来的研究方向，包括手写密码、触控手势、图形密码、滑屏特征、合成签名生成和健康数据监测等等。最后，Fierrez教授点出未来值得研究的方向，包括新场景的适用研究、结合上下文信息的研究以及适应用户的研究。
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课程结束后，同学们向Fiereez教授提了一些问题，都得到详细的解答，问题包括能从签名数据中能提取出比如性别和年龄等其他特征吗、写不同文字和跨设备会不会对签名认证结果造成影响等等。
线下同学向Fiereez教授提问
06
今天最后一个演讲的是一位“老朋友”——英国南安普敦大学电子与计算机科学学院的Mark Nixon教授，会议同样是由马耳他大学的Norman Poh教授主持。在前天，在Nixon教授关于软生物特征的讲座中，想必大家已经对Nixon教授印象深刻。他的讲座生动幽默，激发了同学们对软生物特征的兴趣。
“老朋友”--Mark Nixon教授
考虑到随着学术会议越来越受关注以及像arXiv这样的网上预出版形式的出现，许多学生对在期刊上发表文章的重要性和流程不太清楚，因此，今天Nixon教授向同学们分享的课程主题是”On Writing Journal Papers“，让同学们更多地了解期刊论文写作。
Nixon教授首先介绍了自己学术生涯中，随着年龄增长对论文投稿目标期刊or会议的选择变化，分享自己的亲身经历和感受。随后Nixon教授先告诉同学们解释了为什么要写期刊论文和应该发表什么水平的期刊论文，同学们听后更加了解写期刊论文的重要性。此后，Nixon教授还进一步向同学们详细地介绍了期刊的选择、作者署名、需要注意的基本信息、常用的写作工具、审稿流程、出版系统以及一些过程中棘手问题的处理。此外，Nixon教授还提出了一些经常可能出现的错误和避免的方法。
滑动查看Mark教授讲座的部分内容
经过Nixon教授的详细讲解，即使是没有写过期刊论文的同学相比也对期刊论文写作有了些了解，同学们课后还跟Nixon教授咨询了关于结论和摘要的区别写法、审稿人要求增加不太相关文献引用的应对措施、方法部分和实验部分的区分、在没有相关工作做比较的时候如何组织实验部分的写作、有什么向文学作者要源代码的好的方法、顶刊论文是否需要写很多数学公式和专业术语、如何给文章取一个好标题等等。针对同学们咨询的问题，Nixon都给出了很好的建议，相信同学们经过教授的写作指导，在paper发表之旅更加游刃有余。
线上同学与线下同学向Mark教授提问
end
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