論文の概要: CrossStateECG: Multi-Scale Deep Convolutional Network with Attention for Rest-Exercise ECG Biometrics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.17467v1
- Date: Mon, 20 Oct 2025 12:03:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 00:56:39.44109
- Title: CrossStateECG: Multi-Scale Deep Convolutional Network with Attention for Rest-Exercise ECG Biometrics
- Title(参考訳): CrossStateECG: レストエクササイズECGバイオメトリックスに着目したマルチスケールディープ畳み込みネットワーク
- Authors: Dan Zheng, Jing Feng, Juan Liu,
- Abstract要約: CrossStateECGは、クロスステート(レスト-エクササイズ)条件に適した、堅牢なECGベースの認証モデルである。
提案モデルでは,多段階の深層畳み込み特徴抽出とアテンション機構を組み合わせることにより,異なる生理的状態の強い識別を確実にする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.122675696937622
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Current research in Electrocardiogram (ECG) biometrics mainly emphasizes resting-state conditions, leaving the performance decline in rest-exercise scenarios largely unresolved. This paper introduces CrossStateECG, a robust ECG-based authentication model explicitly tailored for cross-state (rest-exercise) conditions. The proposed model creatively combines multi-scale deep convolutional feature extraction with attention mechanisms to ensure strong identification across different physiological states. Experimental results on the exercise-ECGID dataset validate the effectiveness of CrossStateECG, achieving an identification accuracy of 92.50% in the Rest-to-Exercise scenario (training on resting ECG and testing on post-exercise ECG) and 94.72% in the Exercise-to-Rest scenario (training on post-exercise ECG and testing on resting ECG). Furthermore, CrossStateECG demonstrates exceptional performance across both state combinations, reaching an accuracy of 99.94% in Rest-to-Rest scenarios and 97.85% in Mixed-to-Mixed scenarios. Additional validations on the ECG-ID and MIT-BIH datasets further confirmed the generalization abilities of CrossStateECG, underscoring its potential as a practical solution for post-exercise ECG-based authentication in dynamic real-world settings.
- Abstract(参考訳): 心電図(ECG)バイオメトリクスの最近の研究は、主に安静状態に重点を置いており、安静運動シナリオのパフォーマンス低下は未解決のままである。
本稿では、クロスステート(レスト-エクササイズ)条件に明示的に適合した、堅牢なECGベースの認証モデルであるCrossStateECGを紹介する。
提案モデルでは,多段階の深層畳み込み特徴抽出とアテンション機構を組み合わせることにより,異なる生理的状態の強い識別を確実にする。
エクササイズECGIDデータセットを用いた実験結果では、安静時心電図(安静時心電図)では92.50%、運動時心電図では94.72%、運動時心電図では94.72%の精度でCrossStateECGの有効性が検証された。
さらに、CrossStateECGは両方の状態の組み合わせで例外的なパフォーマンスを示し、Rest-to-Restシナリオで99.94%、Mixed-to-Mixedシナリオで97.85%の精度に達した。
ECG-IDとMIT-BIHデータセットのさらなる検証により、CrossStateECGの一般化能力がさらに確認された。
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