I A E S  I n t e r n at io n al  Jou r n al  of  A r t if ic ia I n t e ll ig e n c e  ( I J - AI )   V ol .   14 , N o.   4 A ugus t   2025 , pp.  3160 ~ 3171   I S S N 2252 - 8938 ,   D O I 10.11591/ ij a i. v 14 .i 4 .pp 3160 - 3171          3160     Jou r n al  h om e page ht tp : // ij ai . ia e s c or e .c om   D e e p  t r an sf e r  l e a r n i n g f or  c l ass i f i c at i on  of  E C G  si gn al s a n d  l i p   i m age s i n   m u l t i m o d al  b i o m e t r i c  au t h e n t i c at i on  sys t e m s       L at h a K r is h n am oor t h y, A m m as an d r a S ad as h iv ai ah  R aj u   D e pa r t m e nt  o f  B i o - M e di c a l  E ngi ne e r i n g, S r i   S i d dha r t ha   I ns t i t ut e  o f   T e c hno l ogy,  S r i  S i ddha r t ha  A c a de m y o f  H i ghe r  E duc a t i on U n i ve r s i t y,   T um a kur u, I ndi a       A r t ic le  I n f o     A B S T R A C T   A r ti c le  h is to r y :   R e c e iv e M a r  26, 2024   R e vi s e M a r  28, 2025   A c c e pt e J un 8, 2025       Authentication  plays  an  essential  role   in  diverse  kinds   of  applicati on  that  requires  security.  Several  authenticati on   methods  have  been   develop ed,  but  biometric  authentication  has  gained   huge  attention  from   the  re search  communi ty  and  indust ries  due   to  its  reliabilit y   and  robustness This   study   investigates  multimodal  authentica tion  techniques  utilizing  electroc ardiogra (ECG)  signals  and  face   lip  images.   Leveraging  transfer  learning   fro pre - trained  ResNet  and  VGG16  models,  ECG  signals  and  photos  of  the  lip   area  of  the  face  are   used  to   extract  characteristics.   Subsequently,  a   convol utional  neural  network  (CNN)  classifi er  is   employed   for  classifi cation   based  on  the  extracted  features.  The  dataset   used  in  this  study   comprises   ECG  sign als  and   face  lip  images,  representing  distinct  biometric  modalities.  Throu gh  the  integration  of  transfer   learning  and  CNN  classifica tion,  improving  the  reliabilit and  precision  of  multim odal  authenticati on  systems  is  the  p rimary  objective of the study. Verification results  show th at the  suggested me thod is  successful  in  producing  trustworthy  authentication  using  multi modal  biometric  traits.  The  experimental  analysis  shows  that  the  proposed  deep  transfer   learning - based  model  has  reported  the  average  accuracy,  F1 - score,  precision, an d recall as 0.962, 0.970, 0.965, and 0.966, respe ctively.   K e y w o r d s :   B io m e tr ic  a ut he nt ic a ti on   C la s s if ic a ti on   D e e p l e a r ni ng   E le c tr oc a r di ogr a m   M ul ti m oda l   This is an  open  acce ss artic le unde r the  CC BY - SA   license.     C or r e s pon di n g A u th or :   L a th a  K r is hna m oor th y   D e pa r tm e nt  of  B io - M e di c a E ngi ne e r in g, S r S id dha r th a  I ns ti tu t e  of  T e c hnol ogy   S r S id dha r th a  A c a de m y of  H ig he r  E duc a ti on U ni ve r s it y   T um a kur u, I ndi a   E m a il la th a k@ s s it .e du.i n       1.   I N T R O D U C T I O N   I r e c e nt   ti m e s a s   in te r ne of   th in gs   ( I oT )   te c hnol ogy  c ont in ue s   to   a dva nc e th e   ut il iz a ti on  of   c lo ud  s e r vi c e s   ha s   be c om e   pr e va le nt V a r io us   de vi c e s   a r e   now   e qui ppe w it ne twor ki ng  c a pa bi li ti e s   to   f a c il it a te   c om m uni c a ti on  be twe e m a c hi ne s   a nd  hum a ns C on s e que nt l y,  e ns ur in in f or m a ti on  s e c ur it ha s   be c om e   pa r a m ount pa r ti c ul a r ly   a s   us e r   d a ta   i s   e m pl oye d   to   gove r n   a   m ul ti tu de   of   de vi c e s   [ 1] C onf id e nt ia li ty   a nd   in te gr it y a r e  t he  e s s e nt ia c om pone nt s  of  i nf or m a ti on s e c ur it y.   U s e r   a ut he nt ic a ti on  pl a ys   im por ta nt   r ol e   in   th is   c ont e xt   to   m a i nt a in   th e   c onf id e nt ia li ty   a nd  in te gr it y   of   th e   da ta S e v e r a m e th ods   ha ve   be e n   in tr oduc e to   im pr ove   th e   r e li a bi li ty   of   a ut he nt ic a ti on  s uc h   a s   pa s s w or d - ba s e a ut he nt ic a ti on,  m ul ti - f a c to r   a ut he nt ic a ti on  ( M F A ) one - t im e   pa s s w or d,  s m a r c a r ds   a nd  to ke n s T he s e   m e th ods   ha ve   be e a dopt e w id e ly   in   va r io us   a ppl ic a ti ons   but   u s e r s   li ve li ne s s   is   not   c ons id e r e in   th e s e   w or ks T he r e f or e r e s e a r c he r s   h a ve   d e ve lo pe bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti o s ys te m   w hi c h   us e s   s pe c ia bi om e tr ic   da ta   to   id e nt if a   us e r li ke   f in ge r pr in ts f a c e   s c a ns ir is   s c a ns or   voi c e   r e c ogni ti on.  T he   m a in   a dva nt a g e s   of   th is   s y s te m   a r e  t ha it  i s  di f f ic ul to  s poof  or  r e pl ic a te , of f e r s  a  hi gh l e ve of   s e c ur it y, a nd e li m in a te s  t he  n e e d t o r e m e m be r   pa s s w or ds M or e ove r th e   bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti on  s ys te m s   ut il iz e   hum a c ha r a c te r is ti c s   f or   r e c ogni ti on  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e e p t r ans fe r  l e ar ni ng f o r  c la s s if ic at io n of  E C G  s ig nal s  and li p  i m age s  i   ( L at ha K r is hna m oor th y )   3161   in c lu di ng  be ha vi or a l   a nd  phys ic a c ha r a c te r is ti c s T he   be ha vi o r a l   c ha r a c te r is ti c   a na ly s is   in c lu de s   voi c e ga it a nd  e le c tr oc a r di ogr a m   ( E C G ) w hi le   p hys ic a f e a tu r e s   in c lu de   th e   f a c e f in ge r pr in ts a nd  ir is s e ve r a w or ks   ha ve   be e n   de ve lo p e ba s e on   th e s e   bi om e tr ic   m oda li ti e s   s uc h   a s   f in ge r pr in [ 2] f in ge r   ve in - ba s e a ut he nt ic a ti on s ys te m   [ 1] , f a c e   [ 3] , a nd voic e   [ 4] . H ow e ve r , t r a di ti ona bi om e tr ic s  f a c e s  nume r ous  c ha ll e ng e s ,   w hi c h ha ve  s u s c e pt ib il it y t o s poof in g or  f or ge r [ 5]   M or e ove r th e   bi om e tr ic   s ys te m s   r e ly   on  th e   uni que   phys io lo gi c a a nd  be ha vi or a l   tr a it s   of   th e   us e r s   th e r e f or e   it   pl a ys   c r uc ia r ol e   in   e nha nc in g   th e   s e c ur it a nd   m it ig a ti ng  th e   vul ne r a bi li ti e s .   A m ong  th e   num e r ous   bi om e tr ic  m oda li ti e s , c a r di a c  ba s e d bi om e tr ic   s ys te m s  h a ve  ga i ne d huge  a tt e nt io n i n huma n i de nt if ic a ti on a nd  s e c ur it e nha nc e m e nt T h e   in tr in s ic   e le c tr ic a a c ti vi ty   of   th e   hum a he a r t,   a s   c a pt ur e by  E C G ,   phot opl e th ys m ogr a m   ( P P G ) ,   a nd  phonoc a r di ogr a m   ( P C G )   s ig na ls   [ 6] [ 7] o f f e r s   a   va lu a bl e   s our c e   of   in f or m a ti on  th a c a be   ut il iz e f or   s e c ur e   a ut he nt ic a ti on.  M or e o ve r a dopt in E C G   s ig na ove r   ot he r   bi om e tr ic   m oda li ti e s   ha s   s e v e r a a dva nt a ge s   ov e r   P P G   a nd  P C G   s ig na ls T he r e f or e E C G   is   c ons id e r e a s   uni que   a nd  hi ghl in di v id ua li s ti c   bi om a r ke r   in   m e di c a dom a in   [ 4]   be c a us e   it   pr ovi de s   in tr ic a te   e le c tr ic a a c ti vi ty   pa tt e r of  he a r w hi c h i s  be ne f ic ia in  s e c ur it y a nd a ut h e nt ic a ti on s ys t e m s   I or d e r   t a ddr e s s   th e   i s s u e s   of   tr a di t io n a a u th e nt ic a t io s ys te m s   s e v e r a a ut h or s   h a v e   r e por te th e   a dv a n ta ge s   of   c om b in i ng  m ul ti m od a a u th e nt ic a t io n   s y s t e m s .   S e v e r a m od e l s   ha ve   b e e in tr odu c e d   b a s e d   o m ul t im o da a u th e nt ic a ti on  s y s t e m  s u c h   a s   Z h a n e t   a l.   [ 8]   u s e d   f a c e   a nd   vo ic e   m o de l s   t o   d e v e lo p a n dr o id   b a s e a ut he nt i c a ti on   s y s t e m .   E l - R a hi e m   e al [ 1]   u s e d   E C G   a nd   f in ge r   v e in   m od a li t ie s . C h a n uk ya   a nd  T hi v a k a r a n   [ 9]   us e c om bi na ti on  of   f in ge r pr in a nd  e a r   m oda li ti e s H ow e ve r a c hi e vi ng  th e   a c c ur a c y   r e m a in s   c ha ll e ngi ng  ta s k   due  t o huge  va r ia ti ons  i n t he  m ul ti m oda l.  I n or de r  t o s ol ve  t hi s   pr obl e m , w e  i nt r oduc e  a  nove m e th od f or  us e r   a ut he nt ic a ti on  th a ta ke s   in to   a c c o unt   E C G   a nd  li e xt r a c ti on  f r om   f a c ia pi c tu r e s S e c ti on  2   pr ovi de s   a   br ie f   ove r vi e w   of   th e   r e l e va nt   li te r a tu r e s e c ti on  3   de s c r ib e s   th e   d e e t r a ns f e r   le a r ni ng - ba s e d   m ode th a t   w il be   us e d,   s e c ti on  4   c om pa r e s   a nd  c ont r a s ts   th e   s ol ut io ns   th a ha ve   b e e e xp lo r e d,  a nd  s e c ti on  5   c onc lu de s   w it s ugge s ti ons .       2.   L I T E R A T U R E  S U R V E Y   A   br ie f   li te r a tu r e   ove r vi e w   of   c ur r e nt   a ppr oa c he s   f or   E C G f a c ia l,   a nd  li a ut h e nt ic a ti on  a nd   c a te gor iz a ti on  a r e   gi ve n   in   th is   s e c ti on.   T in te gr a te   m a ny  m oda li ti e s   in   a   bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti on  s ys te m ,   H a m m a e al [ 10]   a tt e m pt e to   in te gr a te   c onvolut io na n e ur a ne twor ks   ( C N N s )  w it Q - G a us s ia m ul ti - s uppor ve c to r  m a c hi ne s   ( Q G - M S V M s ) . S e ve r a f us io n l e ve ls  a r e  us e d by thi s  m ode l.  T o e xt r a c f e a tu r e s  f or   c e r ta in   m oda li ti e s C N N s   a r e   e m pl oye d.  I th is   s ta ge w e   c ho s e   t w C N N   la ye r s   th a ga v e   us   th e   be s t   a c c ur a c y.   E a c f e a tu r e   de s c r ip ti on  is   tr e a t e a s   a n   in de pe nde nt   la ye r W e   th e m e r ge   th e   f e a tu r e   de s c r ip to r s   w it th e   pr opos e in te r na f us io a ppr oa c h.  I a ddi ti on,  on e   of   th e   c a n c e ll a bl e   bi om e tr ic   a ppr oa c h e s   i s   th e n   u s e d   to   f ur th e r  s tr e ngt he n t he  s e c ur it y of  t he  pr opos e d s ys te m  a nd t he s e  t e m pl a te s . D ur in g t he  a ut he nt ic a ti on s te p, t he   pe r f or m a nc e  i s  i m pr ove d by us in g Q G - M S V M  a s  a n a ut he nt ic a ti on c la s s if ie r .   A ha m e e al .   [ 11]   c om bi ne E C G   a nd  P P G   s ig na ls   to   bui ld   a   bi om e tr ic   s ys te m   to   s uppor in di vi dua li z e he a lt hc a r e   s y s te m s T hi s   s tr a te gy  c om pr is e ti m e - dom a in   a nd  c om bi ne ti m e - f r e que nc dom a in   f e a tu r e   e xt r a c ti on  m e th ods   th a a r e   ba s e on  a ut or e gr e s s iv e   c oe f f ic ie nt s th e   S ha nnon  e nt r opy,  a nd   th e   w a ve le t   pa c ke tr a ns f or m U s in th e   r e tr ie ve in f or m a ti on,  a   C N N - lo ng  s hor t - te r m   m e m or ( L S T M )   c la s s if ie r   is   tr a in e s ubs e que nt ly .   I ta ni   e al .   [ 12]   poi nt e out   th a bi om e tr ic   s ys te m s   r e ly in on  f a c ia f e a tu r e s   ha v e   pr obl e m s   w he pe opl e   a r e   w e a r in m a s ks a nd  a ut he nt ic a ti on  m e th ods   ba s e on  f in ge r pr in ts   ha ve   p r obl e m s   w he us e r s '   ha nds   ge da m p. I n r e s pons e  t o t he s e  c onc e r n s , t he  w r it e r s  pr opos e d a n e a r  a ut he nt ic a ti on me th od.   S im il a r ly P u r ohi a nd  A jm e r a   [ 13 ]   pr opos e a   m ul ti m oda a ut he nt ic a ti on  s ys te m   e s ta bl i s he on  pa lm f in ge r pr in t,   a nd  e a r   bi om e t r ic s G a bor   f e a tu r e s   a r e   us e f or   h a nd  im a ge s th e   hum a m ic r os tr uc tu r e   ba s e d   ( H M S B )   a dm in is tr a to r  f or   f in ge r pr in ts , a nd H M S B  a nd  m ul ti pl e  r e gul a r  gr a di e nt  ( M R G )   f or  e a r  bi om e tr ic s  i n   th is   m e th odol ogy,  w hi c e m pl oye te xt ur e   a nd  f or m   f e a tu r e   e xt r a c ti on  a ppr oa c he s I a ddi ti on,  to   e ns ur e   e f f ic ie nt   f e a tu r e   s e le c ti on,  a n   a dve r s a r ia l   gr a w ol f   opt im iz a ti on  a ppr oa c i s   ut il iz e d,   f ol lo w e by  th e   ut il iz a ti on of  a  m ul ti - k er ne s uppor ve c to r  m a c hi ne  ( S V M )   c la s s if ie r  f or  r e c ogni ti on.   T he   a ut hor s   in   [ 14]   in t r oduc e a   ne w   m e th od  o f   a ut he nt ic a ti on  us in da ta   f r om   f a c ia im a ge s .     T he   di m e ns io n s   of   f e a tu r e   ve c to r s   e xt r a c te f r om   f a c e   im a ge s   a r e   us ua ll hi gh,  s th e ha v e   to   be   r e duc e d.    T he   bi om e tr ic   ve r if ic a ti on  s y s te m   th e unve il e d   us e di gi ta s ig na tu r e s   a nd  f a c ia r e c ogni ti on  s of twa r e .     T he a c hi e ve   th i s   by  e m pl oyi ng  a   f us io n   f e a tu r e   ve c to r w hi c in c or por a te s   f e a tu r e s   r e tr ie ve f r om   bot m oda li ti e s T he pr opos e to   us e   a   m odi f ie c ont e xt - a w a r e   ( M C A )   a ppr oa c to   ge ne r a te   a   f e a tu r e   ve c to r   a nd  e m pl oy  a   t a nge nt ia di s c r im in a ti on  a na ly s is   ( T D A )   a lg or it hm   to   r e duc e   th e   di m e ns io na li ty   of   th e   f e a tu r e s   w it hi f a c ia phot ogr a phs N e xt th e tr a in   a   m odi f ie m ix e s e q ue nc e   de e ne ur a n e twor ( M M S - D N N )   us in g   th e  f us io n f e a tu r e  ve c to r .   S in gh  a nd  T iwa r [ 15]   de ve lo pe a   m ul ti m oda a ut he nt ic a ti on  s ys te m T he   w or pr opos e in vol ve s   in te gr a ti on  of   th r e e   uni m oda bi om e tr ic   s ys te m s   to   f or m   two  m ul ti m oda bi om e tr ic   s ys te m s F or   th e   pur pos e   of   th is   s tu dy,  E C G s c le r a a nd  f in ge r pr in a r e   c hos e a s   uni m oda s ys te m I th e   f ir s m ul ti m oda bi o m e tr ic   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   4 A ugus t   2025 3160 - 3171   3162   s ys te m   w e   a dopt   a   s e qu e nt ia m ode a ppr oa c h   w it th e   w ha le   o pt im iz a ti on  a lg or it hm - a r ti f ic ia ne ur a ne twor ( W O A - A N N )  de c is io n l e ve f us io n. M e a nw hi le , t he  s e c ond mul ti m oda bi om e tr ic  s ys te m  e m pl oys  a  pa r a ll e l   m ode a ppr oa c h,  e m pl oyi ng  s c or e - le ve f us io ba s e on  s a lp   s w a r m   a lg or it hm - de e be li e f   ne twor k     ( SSA - D B N ) . T he  bi om e tr ic  a ut he nt ic a ti on pr oc e s s  e nc om pa s s e s  pr e pr oc e s s in g, f e a tu r e  e xt r a c ti on, ma tc hi ng,   a nd s c or in g f or  e a c h i ndi vi dua uni m oda s ys t e m . M a tc hi ng  s c o r e s  a nd i ndi vi dua a c c ur a c y  f or  e a c h   bi om e tr ic   a tt r ib ut e   a r e   e nc r ypt e in de pe nd e nt ly A   f us io pr oc e dur e   ba s e on  m a tc he r   pe r f or m a nc e   is   e m pl oye f or   th e   th r e e  bi om e tr ic  t r a it s , a s  t he  m a tc he r s  pr oduc e  v a r ie d va lu e s   a c r os s  t he s e  a tt r ib ut e s .   C he r if e al [ 16]   in t r oduc e m ul ti m oda a ut he nt ic a ti on  s ys te m   by  us in a r m   ge s tu r e   a nd  e a r   s ha pe .   T he  e a r  f e a tu r e  e xt r a c ti on c on s id e r s  l oc a pha s e   qua nt iz a ti on   m e c ha ni s m  w hi c h i s  u s e d t o ha ndl e  t he  po s e  a nd   il lu m in a ti on  va r ia ti ons S im il a r ly f or   a r m   ge s tu r e   a ls s ta ti s ti c a f e a tu r e s   a r e   e xt r a c te d.  F in a ll y,  th e   obt a in e d   f e a tu r e s   a r e   c om bi ne on  s c or e   l e ve by  c ons id e r in g   w e ig ht e s um K a ul   e al .   [ 17]   pr e s e nt e d   E C G   ba s e bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti on  s ys te m   w he r e   non - f id uc ia f e a tu r e   e xt r a c ti on  a ppr oa c is   in tr oduc e d.  T hi s   a ppr oa c h   is   c ons tr uc te by   th e   c om bi na ti on  of   di s c r e te   c o s in e   tr a ns f or m   a nd  a ut oc or r e la ti on.  F ur th e r th e   obt a in e f e a tu r e s   a r e   th e f e in to   th e   ne ur a ne twor m ode w he r e   m ul ti la ye r   pe r c e pt r on  a nd  r a di a ba s is   f unc ti ons   m odul e s  a r e  us e d t o t r a in  t he  m ode l.   K im   e al [ 18 ]   us e e le c tr om yogr a m   s ig na be c a us e   th e s e   s ig na ls   c a nnot   be   f or a ge d   a nd  th e r e f or e   s ugge s te d   a a ut h e nt ic a ti on  a ppr oa c h.   A c c or di ng  to   th i s   a ppr o a c h,  ti m e   dom a in   a tt r ib ut e s   a r e   e xt r a c te f r om   th e   pr e - pr oc e s s e s ig na la te r   L S T M   i s   us e to   m a tc th e   ge s t ur e F in a ll y,  C N N - L S T M   is   us e to   obt a in   th e   f in a c la s s if ic a ti on.  G r a c e   e al .   [ 19]   bui lt   a n   E E G   a ut he nt ic a ti on  s ys te m   th a a c c om pl is he s ig na f e a tu r e   e xt r a c ti on  th r ough  D W T   be f or e   us in f e e f or w a r d   ne ur a ne twor f or   t r a in in th e   e xt r a c te f e a tu r e s .     T he  c om pl e te   s ys te m  a c c ur a c y of  t hi s  m e th od r e a c h e d 87.7%   T he   m ul ti m oda bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti on  s ys te m   pr e s e nt e by  Y ouni s   a nd  A buha m m a d   [ 20]   e m pl oys   R e s ne t1 01,  R e s ne t - I nc e pt io nv2,  D e ns e n e t2 01,  A le xN e t,   a nd  I nc e pt io nv2  de e tr a ns f e r   le a r ni ng  m ode t o   c om bi ne   ove r s iz e ha nd c r a f te f e a tu r e s   de r iv e f r om   H og  f e a tu r e   de s c r ip to r T he   f us io ta s a ppl ie s   di s c r im in a nt   c or r e la ti on  a na ly s is   ( D C A )   a nd  c a noni c a c or r e la ti on  a na ly s is   ( C C A )   to   c om pl e te   it T hi s   te c hni que   a c hi e ve a   r e c ogni ti on  r a te   of   96.6%   in   it s   r e s ul ts S ia m   e al .   [ 21]   de m ons tr a te a   f r a m e w or f o r   a ut he nt ic a ti on  w it E C G   a nd  P P G   s ig na ls   th a pr ovi de s   c a nc e la bl e   bi om e tr ic s T hi s   w or pr e s e nt e a   te m pl a te   ge ne r a ti on  s ol ut io f or   in di vi dua us e r s   th r ough  uni f ic a ti on  te c hni que s T he   e xt r a c ti on  of   f e a tu r e s   u s e s     M e l - f r e que nc c e ps tr a c oe f f ic ie nt s   ( M F C C s )   a s   it s   f r a m e w or k.  T he   pe r f or m a nc e   out c om e s   of   c la s s if ic a ti on   de pe nd  on  th e   ut il iz a ti on   of   m ul ti - la ye r   pe r c e pt r on  ( M L P )   a nd  lo gi s ti c   r e gr e s s io c la s s if ie r J e ong  e t   al [ 22]   de ve lo pe D e m oI D   a s   a   ne w   a ut h e nt ic a ti on  a ppr oa c th a us e s   f a c e   to ge th e r   w it voi c e   bi om e tr ic s   f or   a ut he nt ic a ti on  pur pos e s A le id a e al [ 23]   de ve lo pe a ut he nt i c a ti on  th r ough  m oni to r in s im ul ta ne ous   E C G PPG ,   a nd  P C G   s ig na ls   us in de e le a r ni ng  te c hni que s T he   pr op os e de e le a r ni ng  s ys te m   im pl e m e nt s   tr a ns f e r   le a r ni ng  to ge th e r   w it L S T M   a r c hi te c tu r e   f or   f e a tu r e   opt im iz a ti on.  T he   a tt r ib ut e s   unde r go  c la s s if ic a ti on  th r ough  a im pl e m e nt a ti on  of   boos ti ng  m e c ha ni s m .   M e r gi ng  f a c e   a nd  pa lm   pr in a nd  ir is   bi om e tr ic s   c ons ti tu te s   th e   hybr id   bi om e tr ic   a ut he nt ic a ti on  s ys te m   d e s c r ib e d   in   [ 24] V a r ia ti ons   of   gr oup  s e a r c h   opt im iz a ti on  ( M G S O )   a ppr oa c opt im iz e   th e   pr oc e s s   of   e xt r a c ti ng  f e a tu r e s A   te a c he r   le a r ni ng  ba s e de e le a r ni ng  m ode s e r ve s   to   pe r f or m  t he  l a s s ta ge  c la s s if ic a ti on of  f e a tu r e s . M oda k   a nd J ha   [ 25]   bui lt  a  m ul ti m oda a ut he nt ic a ti on  s ys te m   by  c om bi ni ng  f a c e   a nd  e ye   a lo ngs id e   f in ge r pr in m oda ls T hi s   a ppr oa c V io la - J one s   a ppr oa c f or   f a c e   s e gm e nt a ti on,  la te r   f e a tu r e   e xt r a c ti on  is   pe r f or m e a nd  obt a in e f e a tu r e s   a r e   opt im iz e by  us in c ha os - ba s e d   s a lp   s w a r m   a lg or it hm   ( C S S A ) .   F in a ll y,  r ul e - ba s e a da pt iv e   ne ur o - f uz z in f e r e nc e   s ys te m   (R - A N F I S )   a lg or it hm   is   in tr oduc e f or   c la s s if ic a ti on.  A ls o,   de e le a r ni ng  m ode ls   in te gr a te w it tr a ns f e r   le a r ni ng  ba s e d   r e c e nt   s tu di e s   [ 26] [ 28]   ha ve   s how gr e a im pr ove m e nt   in   e nha nc in c la s s if ic a ti on  a c c ur a c w hi le   a ppl yi ng   on i m a ge  pr oc e s s in g t a s ks .       3.   P R O P O S E D  M O D E L   M a ny  a ppl ic a ti ons   ut il iz e   de e p   le a r ni ng  te c hni que s   b e c a u s e   th e s e   m e th od s   of f e r   e xc e pt io na l   a bi li ti e s   to   di s c ove r   in tr ic a te   pa tt e r ns   in   pr oc e s s in s uc a s   im a g e s   a nd  vi de os   to g e th e r   w it bi om e di c a im a ge s   T he   tr a ns f e r   le a r ni ng  te c hni que   f in ds   e xt e ns iv e   u s e   a c r os s   m ul ti pl e   a ppl ic a ti ons   s in c e   it   le ve r a ge s   de e le a r ni ng  m ode ls   tr a in e f or   in it ia pur pos e s   to   e xe c ut e   or   r e tr a in   th e m   f or   s im il a r - r e la te ta s ks .   O ur   r e s e a r c us e s   th i s   m ode s tr uc tu r e  f or  c onduc ti ng E C G  a na ly s is  a nd  l ip  i m a ge  e va lu a ti on.    T he   c la s s if ic a ti on  of   E C G   s ig na ls   be c om e s   po s s ib le   th r ough  u s a ge   of   pr e - tr a in e s ig na pr oc e s s in g   m ode ls   f r om   di s ti nc d if f e r e nt   pr oc e s s in ta s ks T he   de e le a r ni ng  m ode ls   tr a in e w it h   ge ne r a ti m e - s e r ie s   in f or m a ti on  c a s uc c e s s f ul ly   pe r f or m   c la s s if ic a ti on  dut ie s   in   E C G   a ppl ic a ti ons T he   pr e - tr a in e m ode e na bl e s   le a r ni ng of  vi ta f e a tu r e s  c ont a in in g t e m por a pa tt e r ns  a nd f r e qu e nc y c ha r a c te r is ti c s . T he  pr e - e xi s ti ng f e a tu r e s   unde r go  c us to m iz a ti on  be f or e   e xe c ut in s pe c if ic   c la s s if ic a ti on  pr oc e dur e s T he   pr e - t r a in e m ode ls   de m ons tr a te   f unc ti ona li ty   in   th e   pr oc e s s in of   f a c e   a nd  li im a ge s   to o.  T he   pr e - tr a in e m ode ls   c a e xt r a c vi s ua f e a tu r e s   r e la te to   li m ove m e nt   or   e xpr e s s io by  ut il iz in m ode ls   f r om   I m a ge N e or   R e s N e t.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e e p t r ans fe r  l e ar ni ng f o r  c la s s if ic at io n of  E C G  s ig nal s  and li p  i m age s  i   ( L at ha K r is hna m oor th y )   3163   T he   r e s e a r c a d a pt s   th e s e   m ode l s   to   e xt r a c t   c ha r a c te r is ti c s   f r om   bot da ta   ty pe s   be f or e   im pl e m e nt in a   d e e p   le a r ni ng  c la s s if ic a ti on  m e th od  to   id e nt if us e r s W e   h a ve   in c lu de th e   a ut he nt ic it m e a s ur e   th r ough  th e   de c is io n - m a ki ng   pr oc e s s .     3.1.   D at a au gm e n t at io n   T he   d a ta   a ugm e nt a ti on  pl a ys   im por ta nt   r ol e   in   d e e l e a r ni ng  a nd  m a c hi ne   l e a r ni ng  ba s e ta s ks .   I is   w id e ly   a dopt e m e c ha ni s m   in   or de r   to   w id e tr a in in da ta   a nd  e xpa nd  da ta s e s iz e   by  a ppl yi ng  di f f e r e nt   m e c ha ni s m s I th e   c ont e xt   of   E C G da ta   a ugm e nt a ti on  c a be   pa r ti c ul a r ly   us e f ul   f or   im p r ovi ng  m ode l   ge ne r a li z a ti on  a nd  r obu s tn e s s e s pe c ia ll w h e de a li ng  w it li m it e da ta . T he   da t a   a ugm e nt a ti on   s c h e m e s  a r e   a s  f ol lo w s :     A ddi ng  th e   noi s e a ddi ng  r a ndom  noi s e   to   E C G   s ig na ls   c a s im u la te   noi s e   pr e s e nt   in   r e a l - w or ld   r e c or di ngs ,   m a ki ng  th e   m ode m or e   r obus to   noi s e V a r io us   ki nds   of   noi s e s uc a s   G a us s ia noi s e w hi te   noi s e or   e ve n s pe c if ic  t ype s  of  i nt e r f e r e nc e  noi s e , c a n b e  a dde d t o t he  E C G  s ig na ls .     T e m por a va r ia ti ons th e   E C G   s ig na ls   ha ve   huge   im pa c of   te m por a va r ia ti ons   th e r e f or e   w e   in c or por a te .   T hi s  he lp s  t h e  m ode le a r n t o be  i nva r ia nt  t o s li ght  t e m por a s hi f ts  i n t he  s ig na l.     A m pl it ude   s c a li ng:   it   c a s im ul a te   va r ia ti ons   in   s ig na s tr e n gt or   e le c tr ode   pl a c e m e nt   th us   he lp s   to   ge ne r a li z e  be tt e r  t o va r ia ti ons  i n s ig na in te n s it y     B a s e li ne   w a nde r i nt r oduc in ba s e li ne   w a nde r   by   a ddi ng  a   lo w - f r e que nc s in us oi d a c om pone nt   to   th e   E C G   s ig na c a s im ul a te   va r ia ti ons   in   ba s e li ne   dr if t.   T hi s   he lp s   th e   m ode le a r to   de te c a nd  c la s s if E C G   f e a tu r e s  a c c ur a te ly  i n t he  pr e s e nc e  of  ba s e li ne  dr if t.   S im il a r ly w e   a ppl y   da ta   a ugm e nt a ti on  on   li im a ge   da ta s e t.   T he   a ugm e nt a ti on  on  im a ge   da ta   in c lu de s   s e ve r a s ta ge s   s uc a s r ot a ti on,  f li p,  b r ig ht ne s s c ont r a s a dj us tm e nt noi s e   a ddi ti on,  a nd  c r oppi ng.  A   br ie f   di s c us s io a bout  t he s e   a ugm e nt a ti ons  i s  gi ve n   a s  f ol lo w s :     R ot a ti on:  i pe r f or m s  r ot a ti on on the  or ig in a im a ge  t o i nt r oduc e  t he  va r ia bi li ty  w hi c h he lp s  t o i m pr ove  t he   r obus tn e s s  t o di f f e r e nt  va r ia ti ons     I m a ge   f li ppi ng:   f li th e   f a c e   im a ge s   hor iz ont a ll to   ge ne r a te   le f t - r ig ht   m ir r o r   im a ge s w hi c c a he lp   th e   m ode ge ne r a li z e  be tt e r  t o f a c e s  w it h di f f e r e nt  or ie nt a ti ons .     B r ig ht ne s s   a nd  c ont r a s a dj us tm e nt th is   he lp s   to   c ons id e r   th e   va r yi ng  li ght ni ng  a nd  il lu m in a ti on  c ondi ti ons .     N oi s e   a ddi ti on in tr oduc e   r a ndom  noi s e   to   th e   f a c e /l ip   im a ge s   to   s im ul a te   noi s e   in   im a ge   a c qui s it io de vi c e s   or  e nvi r onm e nt a c ondi ti ons .     C r op  a nd  z oom c r op  a nd   z oom   th e   f a c e   im a ge s   to  f oc us   on  di f f e r e nt   r e gi ons   of   in te r e s t,   s uc a s   th e   li ps to   he lp  t he  m ode le a r n i nva r ia nt  r e pr e s e nt a ti ons .     3.2.   F e at u r e  e xt r ac t io n   W e   us e   th e   a ugm e nt e d   E C G   a nd  l ip   im a g e   da ta   to   e xt r a c th e   f e a tu r e s T he   f ir s s ubs e c ti on  pr e s e nt s   th e   pr oc e s s   of   f e a tu r e   e xt r a c ti on  f r om   E C G   da ta   a nd  s e c ond  s ta ge   pr e s e nt s   th e   out c om e   of   li im a ge   f e a tu r e   e xt r a c ti on. He r e , R e s N e t5 0 pr e - tr a in e d m ode is  us e d t o e xt r a c th e  de e p f e a tu r e s  f r om  s c a lo gr a m  i m a ge s     3.2.1.  E C G  f e at u r e  e xt r a c t io n   T hi s   s e c ti on  d e s c r ib e s   th e   s ugge s te m ode f or   E C G   f e a tu r e   e xt r a c ti on.  I th is   w or k,  w e   ha ve   c ons id e r e w a ve le tr a ns f or m   ba s e   m e th od  to   e xt r a c t   th e   f e a tu r e s   f r om   in put   E C G   s ig na l.   W a ve le tr a n s f or m s   a r e  w id e ly  a dopt e d  a s  t he  e xt e n s io n of  c onve nt io na l  F our ie r  t r a ns f or m  m ode l.  H ow e ve r , t he  F our ie r  t r a ns f or m   ope r a te s   on  a   s in gul a r   f r e que nc or   s c a le w h e r e a s   w a ve le ts   ope r a te   a c r os s   m ul ti pl e   s c a le s   of   f r e que nc ie s .   W a ve le a na ly s is   in vol ve s   d e c om pos in a ny s ig na in to   va r io us   ve r s io ns   w it di f f e r e nt   s hi f ts   a nd  s c a le s   f r om   th e   or ig in a w a ve le ts .   I our   pr opos e m e th odol ogy,  w e   pr im a r il us e   th e   c ont in uous   w a ve le tr a n s f or m   ( C W T ) W e   m a th e   s ig na ont o a   ti m e   s c a le   dom a in w he r e  e a c ti m e   s c a le   in de xe s   a   s p e c if ic   s ub s e of   th e   f r e que nc y doma in . T he  C W T  of  a ny give s ig na ( )   is  obt a in e d ba s e d on a n i nt e gr a of   ( )   a s  f ol lo w s :      ( , ) = 1 ( ) , ( )    ( 1)     W he r e     c ha r a c te r is e s   th e   m ot he r   w a ve l e t.   T he   s hi f ti ng  a nd  s c a li ng  ope r a ti on  on  m ot he r   w a ve le pr oduc e   da ught e r   w a ve le w hi c is   r e pr e s e nt e a s   ,   w he r e     a nd    r e pr e s e nt s   th e   s c a li ng  a nd  s hi f ti ng  f a c to r s ,   r e s pe c ti ve ly T he   C W T   g e ne r a te s   s e v e r a w a ve le t   c oe f f ic ie nt s   T he   C W T   m odul e   is   th e   pr e - pr oc e s s e f il te r e s ig na l.  S pe c if ic  C W T  w a v e le c oe f f ic ie nt s  a r e  de r iv e d us in g t he  C W T . T h e n, t he  s e r ie s  of  c ont in uous  w a v e le f il te r   ba nks   a r e   a ppl ie on  th e s e   c oe f f ic ie nt s A   two - di m e ns io na im a ge   of   th e   C W T   c oe f f ic ie nt s   f or   e a c E C G   r e c or is   pr oduc e a s   th e   out c om e F ig u r e   il lu s tr a te s   th e   s c a lo gr a m   of   a ut he nt ic   us e r   a nd  im pos te r   w he r e   F ig ur e  1( a )  i ll us tr a te s  t he  s c a lo gr a m  of  a ut he nt ic  us e r  a nd F ig ur e  1( b)  s how s  t he  s c a lo gr a m  of  i m pos te r .   T r a ns f e r   le a r ni ng - ba s e m ode ls   pr ovi de   th e   e xt r a c ti on  o f   r o bus f e a tu r e s   by  pr oc e s s in th e   da ta   th r ough  de e le a r ni ng  m ode l s T he   m ode l   obt a in s   de e f e a tu r e s   f r om   s c a lo gr a m   im a g e s   by   e m pl oyi ng  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   4 A ugus t   2025 3160 - 3171   3164   R e s N e t5 0   a s   it s   pr e - tr a in e a r c hi te c tu r e T h e   ne twor s tr uc tu r e   na m e R e s N e t - 50  f unc ti ons   a s   a   d e e c onvolut io na ne ur a ne twor k ( D C N N )  a r c hi te c tu r e T he  R e s N e a r c hi te c tu r e  pr ovi de s  t r a in in g c a pa bi li ti e s  f or   de e p ne ur a ne twor k s  a nd t hi s  i s  one  of  i ts  va r ia nt  ve r s io n s . R e s N e t - 50 r e pr e s e nt s   a  50 - la ye r  ne twor s tr uc tu r e   th a ope r a te s   th r ough  bl oc ks   c ont a in in g c onvolut io na ope r a ti o ns   a lt hough R e s N e t - 110  de m ons tr a te s   th e   le a s va r ia ti on  be twe e th is   m ode a nd  th e   s ta nd a r D e ns e N e im pl e m e nt a ti on.  T he   m a in   br e a kt hr ough  of   R e s N e t   s e r ve s  a s  t he  f ounda ti on f or  i n tr oduc in r e s id ua c onne c ti ons  w hi c h e xt e nd de e p ne twor k t r a in in g  c a pa bi li ti e s   by  s ol vi ng  th e   va ni s hi ng  gr a di e nt   pr obl e m T he   r e s id ua li nks   c onne c s tr a ig ht   to   th e   c onvolut io na la ye r s   f or   a ddi ng  th e ir   e x tr a   in f or m a ti on  to   th e   out put   f e a tu r e s   th a t   e xi s in   th e   c onvolut io na la ye r s   a nd  th e   or ig in a ne twor k i nput . T he  ne twor k t r a in in g m e c ha ni s m  l e a r ns  r e s id ua f unc ti ons  be c a u s e  r e s id ua c onn e c ti ons  e na bl e   th is   le a r ni ng  m e th od  in s te a of   p e r f or m in di r e c m a p pi ng.  T he   te c hni que   e na bl e s   th e   tr a in in of   de e p   ne twor ks   by  he lp in opt im iz a ti on  pr oc e s s e s T h e   R e s N e t5 m ode hou s e s   50  s e que nt ia la y e r s   f or   it s   s tr uc tu r e T he   c om pl e te  m ode s tr uc tu r e  a ppe a r s  i n F ig ur e  2.           ( a )   ( b)     F ig ur e  1.  S c a lo gr a m  r e pr e s e nt a ti ons  of  E C G  s ig na ls ( a )  a ut he nt ic  E C G  a nd ( b)  i m pos te r  E C G           F ig ur e  2. R e s N e m ode l       T he  de ta il e d di s c us s io n i s  pr e s e nt e a s  f ol lo w s :   a)   I nput   la ye r th e  i nput   la ye r  a c c e pt s  t he  i nput  i m a ge  da ta . I n R e s N e t,  i nput   im a ge s  a r e  t ypi c a ll y r e s iz e d t o a   f ix e d s iz e , of te n 224 × 224 pixe ls a nd nor m a li z e d.   b)   C onvolut io na la ye r s  ( c onv  bl oc ks ) th e   f ir s la ye r  i s  a  C N N  l a y e r  w it h 64 f il te r s  of   s iz e  7 × 7, f ol lo w e d  by a   m a x - pool in g l a ye r . T hi s  l a ye r  s e r ve s  a s  t he  i ni ti a f e a tu r e  e xt r a c to r .   c)   R e s id ua bl oc ks R e s N e t - 50  c ons is t s   of   16  r e s id ua bl oc ks or g a ni z e in to   di f f e r e nt   s ta ge s E a c r e s id ua l   bl oc k c ont a in s  s e ve r a c onvolut io na la ye r s  a nd  s hor tc ut  c onne c ti ons .     S ta ge   ( C onv2_x) th e   f ir s s ta g e   c ont a in s   one   r e s id ua l   bl oc w it two  c onvolut io na la y e r s T he   out put   of  t hi s  s ta ge  i s  pa s s e d t hr ough a c ti va ti on a nd b a tc h nor m a li z a ti on l a ye r s .     S ta ge   ( C onv3_x) th e   s e c ond   s ta g e   c ont a in s   th r e e   r e s id ua b lo c ks e a c w it s e ve r a l   c onvolut io na la ye r s . T he  out put  of  e a c h bl o c k i s  pa s s e d t hr ough a c ti va ti on a n d ba tc h nor m a li z a ti on l a ye r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e e p t r ans fe r  l e ar ni ng f o r  c la s s if ic at io n of  E C G  s ig nal s  and li p  i m age s  i   ( L at ha K r is hna m oor th y )   3165     S ta ge   ( C onv4_x) th e   th ir s ta ge   c ont a in s   f our   r e s id ua bl oc k s ,   e a c h   w it s e ve r a c onvolut io na l a ye r s S im il a r   to   th e   pr e vi ous   s t a ge s ,   th e   out put   of   e a c bl oc k   is   pa s s e th r ough  a c ti va ti on  a nd  b a tc nor m a li z a ti on l a ye r s .     S ta ge   ( C onv5_x) :   th e   f ou r th   s ta ge   c ont a in s   s ix   r e s id ua bl oc ks e a c w it s e ve r a c onvolut io na la ye r s .   T he  out put  of  e a c h bl oc k i s  p a s s e d t hr ough a c ti va ti on a nd ba tc h  nor m a li z a ti on l a ye r s .   d)   G lo ba a ve r a ge   pool in g:   th e   out put   f e a tu r e   m a is   pa s s e th r ough  a   gl oba a ve r a ge   pool in la ye r   a f te r   th e   la s r e s id ua bl oc k.  I c r ow ds   th e   s pa ti a di m e ns io of   th e   f e a tu r e   m a dow to   1 × w hi le   ke e pi ng  th e   s a m e   num be r  of  c ha nne ls .   e)   F ul ly   c onne c te la ye r   ( out put   la ye r ) th e n th e   f in a out put   is   pr oduc e by  a ddi ng  a   f ul ly   c onne c te la y e r   w it h a c ti va ti on. W he n de a li ng w it h i m a ge  c la s s if ic a ti on, t he  ou tp ut  i s  t he  pr oba bi li ti e s  t ha th e  i m a ge  i s  of   c la s s .     3.2.2.  L ip  i m age  e xt r ac t io n   T hi s   s ubs e c ti on de s c r ib e s  t he  pr opos e d t r a ns f e r  l e a r ni ng - ba s e m ode f or  l ip  i m a ge  f e a tu r e  e xt r a c ti on   f or   a ut he nt ic a ti on.  F o r   th is   ta s k,  w e   ha ve   us e V G G 16   f e a tu r e   e xt r a c ti on.  M a ny  c om put e r   vi s io ta s ks   ha ve   m a de   e xt e ns iv e   us e   of   V G G 16,   s uc a s   f e a tu r e   e xt r a c ti on,  obj e c de te c ti on,  a nd  im a ge   c a te gor iz a ti on.  I ha s   a ls s e r ve a s   a   b a s e   m ode f or   tr a ns f e r   le a r ni ng  in   m a ny  a ppl i c a ti ons w he r e   th e   pr e - tr a in e V G G 16  w e ig ht s   a r e   f in e - tu ne on  s pe c if ic   da t a s e t s   f or   c e r ta in   ta s k s W it nu m e r ous   c onvolut io na la y e r s   f ol lo w e by   m a x   pool in la ye r s V G G 16' s   s ix te e la ye r s   a r e   gr oupe in to   f iv e   gr oups F ul ly   c onne c te c a te gor iz a ti on  la ye r s   m a ke   up  th e   la s s e of   la ye r s .   V G G 16  is   c ha r a c te r iz e by  it s   r e pe ti ti ve   c onvolut io na bl oc ks , e a c h   c ont a in in m ul ti pl e  3 × 3 c onvolut io na la ye r s  f ol lo w e d by a  m a x pooli ng l a ye r . S pe c if ic a ll y, t he  a r c hi te c tu r e  c ons is t s :     C onvolut io na la ye r s s hor 3 × f il te r s   w it a   s tr id e   a nd  pa ddi ng  a r e   us e by  th e   c onvolut io na la ye r s .t o   m a in ta in  t he  s pa ti a di m e ns io ns  of  t he  i nput  f e a tu r e  m a ps . T h e s e  l a ye r s  a r e  r e s pons ib le  f or  l e a r ni ng s pa ti a l   hi e r a r c hi e s  of  f e a tu r e s  i n t he  i nput  i m a ge s .     R e c ti f ie li ne a r   uni ( R e L U )   a c ti va ti on:   to   m a ke   th e   ne twor non - li ne a r R e L U   a c ti va ti on  f e a tu r e s   a r e   a dde d   a f te r  e ve r y c onvolut io na la ye r .     M a pool in la ye r s m a pool in la y e r s   f ol lo w   e a c gr o up  of   c onvolut io na la ye r s   to   de c r e a s e   c om put a ti ona c om pl e xi ty  by downs a m pl in g f e a tu r e  m a ps '  s p a ti a di m e ns io ns  a nd c ont r ol li ng ove r f it ti ng.   A f te r  t he  c onvolut io na bl oc ks , V G G 16  in c lu de s  t hr e e  f ul ly  c on ne c te d l a ye r s  f ol lo w e d by a   S of tM a x   out put  l a ye r . T he  a r c hi te c tu r e  of  t hi s  m ode is  de pi c te d i n   F ig ur e  3. T he s e  l a ye r s  s e r ve  a s  t he  c la s s if ie r  f or  t h e   ne twor k, m a ppi ng t he  e xt r a c te d f e a tu r e s  t o c la s s  pr oba bi li ti e s .     F la tt e la ye r th e   f e a tu r e   m a ps   a r e   f ir s f la tt e ne in to   a   1D   ve c to r   be f or e   be in g   f e in to   th e   de ns e   la ye r s w hi c h a r e  l oc a te d pr e c e di ng t he  f ul ly  c onne c te d l a ye r s .     D e ns e   l a ye r s th e   f ul ly   c onne c te d   la ye r s   c ont a in   a   la r ge   num be r   of   ne ur ons e na bl in th e   ne twor to   a c qui r e   knowle dge  of  ge ne r a c ha r a c te r is ti c s  a nd ge ne r a t e  f or e c a s ts  u s i ng t he  r e tr ie ve d r e pr e s e nt a ti ons .     S of tM a x   a c ti va ti on:   th e   S of tM a x   a c ti va ti on  f unc ti on  in   th e   o ut put   la ye r   c onve r ts   th e   r a w   out put   of   th e   ne twor k i nt o c la s s  pr oba bi li ti e s , e na bl in g m ul ti - c la s s  c la s s if ic a t io n.           F ig ur e  3. V G G 16 a r c hi te c tu r e       3.2.3. Clas s if i c at io n   T hi s  s e c ti on s how s  t he  c la s s if ic a ti on mode us e d f or  bot h E C G   a nd l ip  i m a ge  da ta . T hi s  m e th od us e s   C N N   ba s e c l a s s if ic a ti on  m ode l.  T hi s   c la s s if ic a ti on  m ode in put   la ye r c onvolut io la ye r m a pool in la ye r ,   f la tt e la ye r de n s e   la y e r dr op  out   la y e r   a nd   o ut put   la ye r F ig u r e   s how s   th e   a r c hi te c tu r e   of   C N N   c la s s if ie r A r c hi te c tu r e in put   ( im a ge ) - c onvolut io na la ye r   ( e .g.,  3 × 3   f il te r s R e L U   a c ti va ti on) - m a pool in la ye r     ( e .g.,  2 × pool   s iz e ) -   c onvolut io na la ye r - m a pool in la ye r - f la tt e la ye r - de ns e   la y e r   ( e .g.,  128  ne ur ons R e L U   a c ti va ti on) dr opout  la ye r   ( opt io na l,   f or   r e gul a r iz a ti on) out put   la ye r   ( e .g.,  S of tM a a c ti va ti on  f or   m ul ti - c la s s   c la s s if ic a ti on) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   4 A ugus t   2025 3160 - 3171   3166       F ig ur e  4. A r c hi te c tu r e  of  C N N  c la s s if ie r       4.   R E S U L T S  A N D  D I S C U S S I O N   T hi s   s e c ti on  c ons is t s   of   di f f e r e nt   s ubs e c ti on  w he r e   s ub s e c ti on  4.1  pr e s e nt s   th e   da ta s e de ta il s ,     s e c ti on  4.2  pr e s e nt s   th e   de ta il s   of   pe r f or m a nc e   m e a s ur e m e nt   pa r a m e te r s s e c ti on  4.3  pr e s e nt s   th e   r e s ul of   pr opos e d m ode a nd c om pa r e s  i pe r f or m a nc e  w it h c ur r e nt  c la s s if ic a ti on s c he m e s .     4 .1.   D at as e t  d e t ai ls   T he   da ta s e de ve lo pm e nt   in c lu de c ol le c ti ng  20  E C G   s ig na ls   a nd  20  f a c e   im a ge s   f r om   e a c of   th e     10  pa r ti c ip a nt s   in   th e   s tu dy.  T he   a c qui s it io of   E C G   s ig na ls   r e qui r e s   a   f il te r in pr oc e s s   be c a u s e   th e   s ig na l s   te nd  to   be c om e   c ont a m in a te d.  T he   r e s e a r c in ve s ti ga t e s   m ul ti pl e   f or m s   of   E C G   s ig na in te r f e r e nc e   w hi c c ons is of   w hi te   noi s e   a nd   c ol or   noi s e   a lo n w it m ot io a r ti f a c ts   e le c tr ode   a r ti f a c ts   a nd  b a s e li ne   w a nde r   T e xt r a c th e   f a c e   li r e gi on  f r om   im a ge s   th e   " dl ib "   P yt ho li br a r de te c ts   f a c ia la ndm a r ks T hi s   w or e xc lu de s c e n a r io   a na ly s is   f or   obs tr uc te r e gi ons   be c a us e   th e   m a in   r e s e a r c obj e c ti ve   w a s   th e   e xt r a c ti on  of   li a r e a s T h e   te a m   a ppl ie da ta   a ugm e nt a ti on  m e th ods   to   ge ne r a te   va r io us   da ta s e t s   f or   e a c us e r   be c a us e   it   im pr ove th e   r e li a bi li ty   of   e xt r a c te d   f e a tu r e s T he   E C G   s ig na l   s a m pl e   in   F ig ur e   5   di s pl a ys   two  di m e n s io ns   w he r e  t im e  f lo w s  a c r os s  t he  hor iz ont a a xi s  a nd a m pl it ude  r is e s  on t he  ve r ti c a a xi s .   T he   unf il te r e s ig na ls   a nd  th e ir   f il te r e c ount e r pa r ts   a r e   s how in   F ig ur e   6.  W hi te   noi s e   is   s how in   F ig ur e   6( a ) c ol or   noi s e   in   F ig ur e   6( b) m ot io a r ti f a c in   F ig ur e   6( c ) e le c tr ode   a r ti f a c in   F ig ur e   6( d) a nd  ba s e li ne   w a nd e r   in   F ig ur e   6( e ) T he   il lu s t r a ti ons   of   e a c ki nd  of   noi s e   a nd  f il te r e s ig na s how n   in   F ig ur e   6.   T he   in put   s ig na l,   w hi te   noi s e c ol or   noi s e a r ti f a c ts   c a u s e b m ot io n,  a r ti f a c ts   c a us e by  e le c tr ode s a nd   ba s e li ne   w a nd e r a s   w e ll   a s   th e   f il te r e s ig na ls   u s e f or   bi om e tr ic   a ut he nt ic a t io w e r e   s how in   F ig ur e   6.    W e   ha ve   a l s ut il iz e f a c ia la ndm a r de t e c ti on  to   e xt r a c th e   li r e gi on  f r om   f a c e   phot os   in   a   s im il a r   ve in   T he   f a c e   im a ge e xt r a c te li im a ge   a nd  e nha nc e im a ge   a r e   gi ve in   F ig ur e   7.   L a ndm a r id e nt if ic a ti on   pr oc e dur e   is   us e to   g e c oor di na te s   of   th e   r e duc e a nd e nha nc e li r e gi on  a nd  a ppl hor iz ont a a nd  ve r ti c a l   im a ge  f li ppi ng.           F ig ur e   5 . S a m pl e  E C G  s ig na f o r   i nput       4.2.  P e r f or m an c e   m e as u r e m e n t  p ar a m e t e r s   E va lu a ti on  of   th e   pr opos e m e th od  de pe nds   on  c onf us io m a tr ix   c a lc ul a ti ons T h e   c onf us io m a tr ix   c r e a ti on  de pe nds   on  tr ue   pos it iv e   ( T P ) f a ls e   pos it iv e   ( F P ) f a ls e   ne ga ti ve   ( F N ) a nd  tr ue   ne ga ti ve   ( T N ) .     T a bl e  1 i ll us tr a te s  t hi s  c la s s e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e e p t r ans fe r  l e ar ni ng f o r  c la s s if ic at io n of  E C G  s ig nal s  and li p  i m age s  i   ( L at ha K r is hna m oor th y )   3167       ( a )         ( b)         ( c )         ( d)         ( e )     F ig ur e   6 . N oi s e  a dde d E C G  s ig na a nd f il te r e d s ig na ls  f or  bi om e tr ic  a ut he nt ic a ti on ( a )  w hi te  noi s e   ( b)  c ol or  noi s e , ( c )  m ot io n a r ti f a c ts , ( d)  e le c tr ode  a r ti f a c ts , a nd ( e )  ba s e li ne  w a nde r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S S N :   2252 - 8938   I nt  J  A r ti f   I nt e ll V ol .   14 , N o.   4 A ugus t   2025 3160 - 3171   3168   T a bl e  1. C onf us io m a tr ix   c la s s e s   A c t ua l  c l a s s   P r e di c t e d c l a s s   A ut he nt i c     I m pos t e r     A ut he nt i c   TP   FN   I m pos t e r   FP   TN       W e   c a lc ul a t e   a c c ur a c a nd  pr e c is io a nd   F 1 - s c or e   by  us in g   our   pr opos e a ppr oa c ba s e on   th e   c onf us io m a tr ix   da ta O ut   of   a ll   to ta num b e r   of   in s ta nc e s   a c c ur a c r e pr e s e nt s   th e   pr opor ti on  of   pr ope r ly   c la s s if ie d c a s e s . T he   a c c ur a c y d e te r m in a ti on f ol lo w s  t hi s  m e th od.      =    +   +  +  +    ( 2)     P r e c is io e va lu a ti on  ta ke s   pl a c e   f or   th e   pr oduc e m e th od.  T he   p r e c is io e va lu a ti on  in c lu de s   a   c a lc ul a ti on  us in g   T P  i ns ta nc e s  a nd t he ir  c om bi na ti on w it h t r ue  a nd f a ls e  i ns t a nc e s .      =     +    ( 3)     L a s tl y, t he  c om put a ti on of  F - m e a s ur e  de pe nds  on t he   s e ns it iv it y a nd pr e c is io n va lu e s :     =   2 × × +   ( 4)                                 F ig ur e   7 . F a c e  i m a ge , c or r e s ponding f a c ia la ndm a r ks  a nd  a ug m e nt a ti on       4.3.  Com p ar at iv e  an al ys is   T he   pr opos e m od e m e a s ur e s   it s   pe r f or m a nc e   u s in a c c ur a c y, pr e c is io a lo ngs id e   F 1 - s c or e   m e tr ic s   w hi c a r e   a s s e s s e a ga in s c ur r e nt   be nc hm a r c la s s if ic a ti on  m ode ls T he   c ur r e nt   out put   pe r f or m a nc e   is   a s s e s s e d   a ga in s t   a ll   e xi s ti ng  m a c hi ne   le a r ni ng  a nd   de e le a r ni ng  c la s s if ie r s T he   m a c hi ne   le a r ni ng  c la s s if ic a ti on   m ode pe r f or m a nc e  r e s ul ts  a ppe a r  i n T a bl e  2.       T a bl e  2. C om pa r a ti ve   a na ly s e s  w it m a c hi ne  l e a r ni ng  te c hni que s   P a r a m e t e r   S V M   N e ur a l   n e t w or k   RF   DT   P r opos e d   A c c ur a c y   0.651   0.712   0.781   0.835   0.962   F1 - s c or e   0.655   0.698   0.772   0.820   0.970   P r e c i s i on   0.648   0.711   0.795   0.815   0.965   R e c a l l   0.658   0.728   0.735   0.805   0.966   S e ns i t i vi t y   0.655   0.711   0.733   0.842   0.977   S pe c i f i c i t y   0.661   0.715   0.785   0.835   0.985       A c c or di ng  to   th is   e xpe r im e nt th e   pr opos e de e tr a ns f e r   le a r ni n m ode r e por te hi ghe r   c la s s if ic a ti on  a c c ur a c a s   96.2%   w he r e a s   th e   S V M   c l a s s if ie r   r e por te th e   l ow e s a c c ur a c a s   65.10% T he   S V M   m ode Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt  J  A r ti f   I nt e ll     I S S N :   2252 - 8938       D e e p t r ans fe r  l e ar ni ng f o r  c la s s if ic at io n of  E C G  s ig nal s  and li p  i m age s  i   ( L at ha K r is hna m oor th y )   3169   c ons id e r s   s im pl e   te xt ur e c ol or   a nd  s h a pe   f e a tu r e s   w he r e a s   pr op os e m ode us e s   tr a n s f e r   le a r ni ng  m ode w he r e   E C G   s ig na is   c onve r te in   to   im a ge   a nd  th e de e f e a tu r e s   a r e   e xt r a c te d.  F ig ur e   8   de pi c ts   th e   obt a in e d   pe r f or m a nc e  a na ly s is .   F ur th e r w e   c om pa r e   th e   obt a in e pe r f or m a nc e   w it di f f e r e nt   de e le a r ni ng - ba s e c la s s if ic a ti on  m ode ls . T he  obt a in e d c om pa r a ti ve  a na ly s is  i s  de pi c te d i n be lo w  gi ve n T a bl e  3. A c c or di ng t o  t hi s  e xpe r im e nt ,   th e   pr opos e m ode ha s   r e por te hi ghe s a c c ur a c w he r e a s   th e   ot he r   de e le a r ni ng  c la s s if ie r s   ha ve   r e por te d   0.843,  0.855,  0.858,  a nd  0.901   by  us in C N N L S T M ga te r e c ur r e nt   uni ( G R U ) a nd  C N N - L S T M   c la s s if ie r s ,   r e s pe c ti ve ly . T h e  c om pa r a ti ve  a na ly s is  de pi c t e d i n F ig ur e   9 .           F ig ur e   8 . C om pa r a ti ve  a na ly s is  w it h di f f e r e nt   m a c hi ne  l e a r ni ng   te c hni que s       T a bl e  3. C om pa r a ti ve   a na ly s e s  w it h de e p l e a r ni ng t e c hni que s   P a r a m e t e r   C N N   L S T M   G R U   C N N - L S T M   P r opos e d   A c c ur a c y   0.843   0.855   0.858   0.901   0.962   F1 - s c or e   0.855   0.850   0.875   0.911   0.970   P r e c i s i on   0.835   0.856   0.855   0.902   0.965   R e c a l l   0.865   0.842   0.835   0.908   0.966   S e ns i t i vi t y   0.860   0.855   0.833   0.911   0.977   S pe c i f i c i t y   0.866   0.861   0.855   0.912   0.985           F ig ur e   9 . C om pa r a ti ve  a na ly s is  w it h di f f e r e nt   de e p l e a r ni ng  m e th ods       5.   C O N C L U S I O N   T hi s   s tu dy  e xpl or e th e   e f f e c ti ve ne s s   of   m ul ti m oda a ut he nt ic a ti on  le ve r a gi ng  R e s N e a nd  V G G 16   tr a ns f e r   le a r ni ng  f or   f e a tu r e   e xt r a c ti on,  f ol lo w e by  C N N   f or   c la s s if ic a ti on.  T he   r e a l - ti m e   da ta s e c om pr is e E C G   s ig na ls   a nd  f a c e   li p   im a ge s   f r om   in di vi dua ls r e pr e s e nt in di s ti nc bi om e tr ic   m oda li ti e s T hr ough  th e   in te gr a ti on  of   R e s N e a nd   V G G 16  tr a ns f e r   le a r ni ng  te c hni que s r ic a nd  di s c r im in a ti ve   f e a tu r e s   w e r e   e xt r a c te d   f r om   th e   E C G   s ig na ls   a nd  f a c e   li im a ge s L e ve r a gi ng  th e   pr e - tr a in e m ode ls   a ll ow e f or   th e   ut il iz a ti on  o f   de e hi e r a r c hi c a r e pr e s e nt a ti ons e nha n c in th e   r obus tn e s s   a nd  di s c r im in a ti ve   pow e r   of   th e   e xt r a c te f e a tu r e s .   S ubs e que nt ly a   C N N   c la s s if ie r   w a s   e m pl oye to   c la s s if th e   e xt r a c te f e a tu r e s   a nd  a ut he nt ic a te   u s e r s   ba s e d   0 0 .2 0 .4 0 .6 0 .8 1 1 .2 A c c u r a c y F 1 - s c o r e P r ec i s i o n R ec a l l S en s i t i v i t y S p e c i f i c i t y O b t a i n ed   P er f o r m a n c e P a r a m et er s Com p a r a t i v a n a l y s i s   w i t h   m a c h i n l ea r n i n t ec h n i q u es S V M N eu r a l   N et w o r k RF DT P r o p o s ed 0 .7 5 0 .8 0 .8 5 0 .9 0 .9 5 1 A c c u r a c y F 1 - s c o r e P r ec i s i o n R ec a l l S en s i t i v i t y S p e c i f i c i t y O b t a i n ed   P er f o r m a n c e P a r a m et er s Com p a r a t i v a n a l y s i s   w i t h   d ee p   l ea r n i n t ec h n i q u es CN N L S T M G R U CN N - L S T M P r o p o s ed Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.