Araştırma Makalesi

Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi

Cilt: 26 Sayı: 2 7 Nisan 2020
  • Hakan Gürkan
  • Ayça Hanilçi
PDF İndir
TR EN

Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi

Öz

Medikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılan elektrokardiyogram (EKG) işaretleri, aldatma saldırılarına karşı güçlü kılan yaşam işareti olma özelliği sayesinde, biyometrik uygulamalar için bir biyometrik büyüklük olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bilgisayar sistemlerinin hesaplama güçlerinin artmasına bağlı olarak kişi tanıma ve sınıflandırma doğruluğunu arttırmak amacıyla son yıllarda EKG biyometrik tanıma için birkaç evrişimsel sinir ağı (ESA) tabanlı yöntem sunulmuştur. Bu çalışmada, QRS (QRS dalgası) imgeleri ve 2 boyutlu ESA yapısı kullanılarak EKG işaretleri tabanlı bir biyometrik tanıma yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemde, ilk olarak EKG işaretleri gürültü temizleme ve QRS belirleme algoritmalarından geçirilerek QRS bölütlerine ayrılmıştır. Elde edilen bu bölütler R noktalarına göre hizalandıktan sonra 256x256 büyüklüğünde QRS imgesi olarak adlandırılan 2 boyutlu EKG işaretlerine dönüştürülmüştür. Son olarak elde edilen bu QRS imgelerinin giriş olarak uygulandığı 2 boyutlu bir ESA modeli geliştirilerek biyometrik tanıma gerçekleştirilmiştir. Önerilen yöntemin başarımı diğer ESA tabanlı EKG biyometrik tanıma yöntemleri ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Önerilen yöntem 46 kişiden oluşan bir EKG veri kümesi üzerinde %98.08 doğruluk oranı ve %99.275 kişi tanıma oranı sağlamıştır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Jain AK, Ross A, Prabhakar S. “An introduction to biometric recognition”. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 14(1), 4-20, 2004.
  2. Wang Y, Agrafioti F, Hatzinakos D, Plataniotis KN. “Analysis of human electrocardiogram for biometric recognition”. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2008, 1-11, 2008.
  3. Fang C, Chan HL. “Human identification by quantifying similarity and dissimilarity in electrocardiogram phase space”. Pattern Recognition, 42(9), 1824-1831, 2009.
  4. Wübbeler G, Stavridi M, Kreiseler D, Bousseljot RD, Elster C. “Verification of humans using electrocardiogram”. Pattern Recognition Letters, 28(10), 1172-1175, 2007.
  5. Biel L, Pettersson O, Philipson L, Wide P. “ECG analysis: A new approach in human identification”. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 50(3), 808-812, 2001.
  6. Irvine JM, Wiederhold BK, Gavshon LW, et al. “Heart rate variability: A new biometric for human identification”. The International Conference on Artificial Intelligence, Las Vegas, Nevada, USA, 25-28 June 2001.
  7. Shen TW, Tompkins WJ, Hu YH. “One-lead ECG for identity verification”. The 2nd Joint Engineering in Medicine and Biology, 24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society, Houston, Texas, USA, 23-26 October 2002.
  8. Israel SA, Scruggs WT, Worek WJ, Irvine JM. “Fusing face and ECG for personal identification”. The 32nd Applied Imagery Pattern Recognition Workshop, Washington, DC, USA, 15-17 October 2003.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Hakan Gürkan Bu kişi benim
Türkiye

Ayça Hanilçi Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

7 Nisan 2020

Gönderilme Tarihi

3 Mayıs 2019

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 26 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Gürkan, H., & Hanilçi, A. (2020). Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(2), 318-327. https://izlik.org/JA63UR86UX
AMA
1.Gürkan H, Hanilçi A. Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26(2):318-327. https://izlik.org/JA63UR86UX
Chicago
Gürkan, Hakan, ve Ayça Hanilçi. 2020. “Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 (2): 318-27. https://izlik.org/JA63UR86UX.
EndNote
Gürkan H, Hanilçi A (01 Nisan 2020) Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26 2 318–327.
IEEE
[1]H. Gürkan ve A. Hanilçi, “Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 26, sy 2, ss. 318–327, Nis. 2020, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA63UR86UX
ISNAD
Gürkan, Hakan - Hanilçi, Ayça. “Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 26/2 (01 Nisan 2020): 318-327. https://izlik.org/JA63UR86UX.
JAMA
1.Gürkan H, Hanilçi A. Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2020;26:318–327.
MLA
Gürkan, Hakan, ve Ayça Hanilçi. “Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 26, sy 2, Nisan 2020, ss. 318-27, https://izlik.org/JA63UR86UX.
Vancouver
1.Hakan Gürkan, Ayça Hanilçi. Evrişimsel sinir ağı ve QRS imgeleri kullanarak EKG tabanlı biyometrik tanıma yöntemi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Nisan 2020;26(2):318-27. Erişim adresi: https://izlik.org/JA63UR86UX