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大丰收线上娱乐首页·深度报告:生物识别之“虹膜识别”产业链全解析

时间:2020-01-09 11:51:11 点击:3325次

大丰收线上娱乐首页·深度报告:生物识别之“虹膜识别”产业链全解析

大丰收线上娱乐首页,利用生物识别技术进行身份认证、人机交互已经成为消费级和企业级市场的重要趋势,而相比当下流行的指纹识别与人脸识别,虹膜识别在准确性、稳定性、可复制性、活体检测等综合安全性能上占据绝对优势。因此,虹膜识别开始广泛应用于金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。

在三星、微软、富士通等公司的推动下,近年来虹膜识别技术开始应用于消费级市场,打开了更加庞大的市场空间。尤其是三星最新旗舰机s8/s8+搭载虹膜识别,证明了消费终端巨头对该技术的认可。随着虹膜识别技术逐渐被消费者所接受,我们预计未来搭载虹膜识别的移动智能终端数量将快速增长,虹膜识别市场规模也将快速扩张,相关产业链公司有望受益。

1、虹膜识别优势突出,应用领域广

虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。

生物识别技术主要是指通过指纹、人脸、虹膜、掌纹、声纹、步态等人类生物特征进行身份认证的一种技术,其最重要的目的就是保障安全。而虹膜识别之所以能够脱颖而出,得益于其具有最高级别的安全性能。

虹膜识别的五大优势:

a、唯一性:是指每个虹膜所包含的信息都不相同,出现形态完全相同的虹膜组织的可能性远远低于其他组织。虹膜的纤维组织细节复杂而丰富,并且它的形成与胚胎发生阶段该组织局部的物理化学条件有关,具有极大的随机性,即便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同,同一个人左右眼的虹膜纹理都不会相互认同。

b、稳定性: 虹膜在人的一生中都极其稳定,出生前(胎儿 7 个月时)已经形成,出生 6—18 个月后定型,此后终身不变. 一般性疾病不会对虹膜组织造成损伤,不会因职业等因素造成磨损。

c、防伪性:不可能在对视觉无严重影响的情况下用外科手术改变虹膜特征,更不可能将一个人的虹膜组织特征改变得与某个特定对象的特征相同,用照片、录像、尸体的虹膜代替活体的虹膜图像都可被检验出来。

d、生物活性:虹膜是人眼的可见部分,处在巩膜的保护下,具有极强的生物活性。例如,瞳孔的大小随光线强弱变化;视物时有不自觉的调节过程;有每秒可达十余次的无意识瞳孔缩放;在人体脑死亡、处于深度昏迷状态或眼球组织脱离人体时,虹膜组织即完全收缩,出现散瞳现象。这些生物活性与人体生命现象同时存在,共生共息,所以想用照片、录像、尸体的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的,从而保证了生理组织的真实性。

e、非接触性:从一定距离即可获得虹膜数字图像,无需用户接触设备,对人身没有侵犯,因而容易被公众接受。

相比当下流行的指纹识别与人脸识别,虹膜识别在准确性、稳定性、可复制性、活体检测等综合安全性能上占据绝对优势。

譬如相比指纹识别,虹膜识别的准确度更高。虹膜测定技术可以读取 266 个特征点,而其他生物测定技术只能读取 13-60 个特征点。根据富士通方面的数据,虹膜识别的错误识别可能为 1/1500000,而苹果 touchid 的错误识别可能为 1/50000,虹膜识别的准确率高达当前指纹方案的三十倍。目前,虹膜识别凭借其超高的精确性和使用的便捷性,已经广泛应用于金融、医疗、安检、安防、特种行业考勤与门禁、工业控制等领域。

随着虹膜识别技术的逐渐成熟,其认可度已经大幅提升,预计虹膜识别未来的渗透率和应用领域将继续提升,市场空间十分巨大。

相比其他生物识别技术来说,虹膜识别有很多的优势。不过其问题在于,对于识别距离的要求比较高,同时虹膜识别的应用成本也与其技术难度成正比,相比其他的识别技术,成本要更高一些。这也在一定程度上阻碍其进入普通消费类市场。

2、虹膜识别已成功应用于消费电子领域,打开庞大市场空间

将虹膜识别技术应用于智能手机的第一家厂商是富士通。在 2015 年 3 月的 mwc会议上,富士通为智能手机带来了虹膜识别技术,可以直接通过眨眼就能解锁手机。2015 年 5 月份,富士通和日本运营商 ntt docomo 合作率先推出了带有虹膜识别技术的新款智能手机,这款带有虹膜识别技术的智能手机名为 arrows nx f-04g,它也是首款量产带虹膜识别的智能手机。但由于该手机主要面向日本市场销售,因此影响力有限。

将虹膜识别技术在消费电子领域发扬光大的是三星公司。2016年8月,三星发布旗舰机 note7,这是虹膜识别技术首次出现在主流手机厂商的旗舰机上。可惜的是由于note7爆炸事件,导致了这款手机在上市几个月之后便匆匆退出了市场。2017年3月,三星发布了全新旗舰手机s8/s8+,继续搭载了虹膜识别功能。

三星作为全球智能手机的龙头之一,积极引入虹膜识别技术,形成自家手机的差异化竞争优势。从 note7 到 s8/s8+,虹膜识别技术已经得到消费者的认可。我们相信,未来虹膜识别技术在消费级市场的空间已经被打开,未来有望在更多智能手机、平板电脑上得到应用。

3、生物识别市场快速增长,虹膜识别增速突出

生物识别技术是目前最为方便与安全的识别技术,利用生物识别技术进行身份认定,安全、可靠、准确。此外,生物识别技术产品均借助于现代计算机技术实现,很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。

正是由于生物识别技术的诸多优点,使其成为近年发展最快的新技术之一,据前瞻产业研究院发布的全球生物识别报告显示,全球生物识别市场的规模从 2007 年的 30.1亿美元增长至 2015 年的 130 亿美元,复合年均增速为 20.1%,预计未来几年仍将保持14.0%的复合年均增速,到 2020 年总市场规模达到 250 亿美金。

根据美国智库 acuity market intelligence 发表的《生物识别的未来 the future of biometrics》报告显示,2015 年全球生物识别市场结构中,指纹识别份额达到 58%,人脸识别的份额为 18%,紧随其后的是新兴的虹膜识别,份额为 7%。

根据美国咨询机构 transparency market research 的预计,全球生物识别技术市场规模将从 2015 年的 112.4 亿美元,增长至 2020 年的 233 亿美元,复合年均增速为15.7%。在具体应用占比方面,虹膜识别技术排在第二位,预计这一领域市场规模将会以每年 28.6%的速度增长,到 2020 年市场规模达到 24.5 亿美元。

在虹膜识别方面,如果仅仅考虑企业级终端市场的话,根据 tractica 的分析报告,2016 年全球企业级虹膜识别终端出货量 1070 万台,预计到 2025 年出货量将达到 6160万台,复合年均增速为 19.1%,对应市场规模将从 2016 年的 6.77 亿美元增长至 2025 年的 41 亿美元,复合年均增速 19.7%。其中,2020 年市场规模约为 13.5 亿美元。

如果考虑到虹膜识别在消费级终端上开始普及,市场规模将增长的更快。根据美国智库 acuity market intelligence 的报告,预计 2020 年全球生物识别市场将达到 218.7亿美元,其中虹膜识别技术占全球生物特征识别的市场份额,将从2015年的 7%提升至2020年的 16%,2020年的总产值将达到35亿美元,对应复合年均增速为 36.6%。

1、国外厂商算法方面具有先发优势

在虹膜识别算法方面,得益于在基础研究方面的领先,海外公司处于较为领先的地位,尤其是几家美国公司在该领域技术较为先进,包括 iridian(隶属于 oberthur technology 公司)、iritech、princeton identity(从 sri 国际独立出来,三星合作方)、 eyelock 等,此外韩国 iris id(原 lg iris)、jiris 等公司也较为知名。

(1)iridian——国际上最知名的虹膜识别算法供应商

美国 iridian 公司,由虹膜识别技术创始人 john daugman 博士创立,是国际上最知名的虹膜识别算法供应商,目前与 irisguard、securimetrics、lg、松下、oki、nec等企业进行合作,以授权方式提供虹膜识别核心算法,支持合作伙伴生产虹膜识别系统。该公司先后被 l1 公司和法国 safran 集团收购,2016 年 oberthur technology 收购了 safran morpho ( safran 集团生物识别业务),因此 iridian 目前隶属于 oberthur technology 公司。

除了在核心算法方面掌握顶级技术之外,iridian 的核心技术还包括图像处理协议和数据标准 privateid®,识别服务器 knowho®,knowho®开发工具及虹膜识别摄像头等。

(2)iritech——为 htc 、三星等提供虹膜识别综合方案

iritech 公司成立于 2000 年,2004 年公司开始成为美国虹膜识别行业技术标准重要制定者之一。2009 年在美国政府虹膜识别准确度评比中获得第一。2011 年公司开始参与印度 uidai 虹膜识别项目,此后数年公司始终是印度政府虹膜识别计划的重要合作者。

目前 iritech 在虹膜识别算法、硬件、软件、综合解决方案等各个领域均有成熟的产品推出。在移动端产品方面,成功为摩托罗拉 droid razr、htc evo、三星 tablet 7 等产品提供虹膜识别综合解决方案。

(3)princeton identity——三星 s8/s8+虹膜识别技术供应商

princeton identity 是三星 s8/s8+虹膜识别技术的主要供应商,该公司是 2017 年从美国研究机构 sri 国际分拆独立而成的公司,资金支持主要来自于三星。sri 国际在虹膜识别方面的核心技术来源于美国斯坦福大学 rca 实验室。目前公司在企业级市场主要面向安防、金融、银行、机场、医疗等行业提供虹膜识别终端设备,具体包括 iom portal100、iom tablet100e、iom access200、iom access500e 等。

(4)eyelock

eyelock llc 为物联网设备提供高级虹膜身份验证解决方案,凭借 eyelock id™ 技术提供最高安全性,公司目前拥有超过 75 项核心专利。

2014 年公司跟 voxx electronics 联合推出了一款面向消费级市场的虹膜扫描仪—— myris,官方称其"失误率"仅为 2.25 万亿分之一,精确度仅输于 dna 验证。公司还有面向企业级客户的 nano nxt、hbox 等产品和 identity suite 开发工具包。

(5)iris id——lg 虹膜识别子公司

iris id 公司的前身为 lg iris 公司,成立于 2002 年,其技术最早起源于 1997 年。公司在虹膜识别算法、软件、硬件、方案方面推出众多成熟的产品,硬件方面有 icam d1000、icam7 series、icam4000 series、icu7000-2、icam td100、icam h100、 icam t10 等,软件方面有 idata eac、timereport™、idata sdk、idata cma、irisaccelerator、inside、icam manager sdk、icam entry 等,主要针对金融、军事、教育、安防等企业级市场。

2、国内厂商迅速崛起,算法与集成双拳出击

国内方面,尽管起步落后于海外公司,但是在国家科研计划和研究所科研人员的共同努力之下,目前已经有多家较为知名的公司出现,可以提供虹膜识别核心的算法与产品,包括聚虹光电(诞生于上海交通大学图像所)、中科虹霸(诞生于中科院自动化所)、释码大华、武汉虹识、思源科安、天诚盛业等公司,其中聚虹光电与中科虹霸处于领先地位,技术实力强,尤其是聚虹光电近年来发展迅速。

(1)聚虹光电

上海聚虹光电科技有限公司,成立于 2011 年 1 月,核心技术团队来自于上海交通大学模式识别与智能系统国家重点实验室,2001 年开始启动虹膜识别的研究,技术积累已超过 16 年。公司专注于虹膜识别技术,主要业务包括核心算法及虹膜识别软件、硬件产品的研发,是少数掌握虹膜识别核心技术的企业之一。

聚虹光电开发的虹膜识别核心算法于 2011 年通过国家计量测试中心的权威检测; 2016 年,获得欧盟 ce 认证,达到欧盟国家的强制性安全认证标准;同年,获得美国 fcc 认证,达到美国的强制性安全认证标准。目前是国内第一家和唯一一家获得欧美安全认证的虹膜产品供应商。目前,公司已经与国印钞造币总公司;航天信息、中国电科(航天军工);阿里旗下蚂蚁金服、广电运通、广州御银、善林金融、德生科技(金融服务);oppo、vivo、传音控股(移动设备);中控科技、浩云科技(安防科技);思维列控(铁路设备);东软集团(软件服务)等客户签订了一系列的战略合作协议。与此同时,还与上游硬件供应商:舜宇光学、丘钛科技、信利光电等龙头企业进行了深度合作。

在工业产品领域,公司开发了 neptune i、jh-2500dm、jh-2500、jh-7200 等系列产品;在消费产品领域,公司于 2015 年推出第一款面向消费用户的 usb 虹膜识别设备——虹膜酷客;2016 年开发了包括虹膜手机、虹膜识别笔记本、远距离识别设备等面向消费者的虹膜设备。

2015 年,聚虹光电在印尼国家警方对国内虹膜厂商的筛选中脱颖而出,成为国内唯一的印尼国家虹膜采集项目产品供应商;2016 年,再度与印尼阿迪诺警用设备公司签订了多年的持续供货合同;2017 年公司为印尼警察总署开发了三防虹膜平板,可以同时采集虹膜、指纹、人脸三种生物特征,是全球第一款同时采集三种生物特征的三防移动终端。同时,公司首款四防(虹膜+指纹+人脸+智能卡)移动智能平板也已经推向市场,专门面向国家级全民生物信息注册。

(2)中科虹霸

北京中科虹霸科技有限公司成立于 2006 年 12 月,是专业从事虹膜身份认证系统及相关产品的研究、开发和制造的公司,拥有中科院自动化所近十年积累的虹膜识别科研成果。公司曾获得联想控股、林州重机控股等机构的投资。

2014 年 8 月,公司宣布完成 c 轮融资,金额数千万元,投资方中关村发展集团。中科院模式识别国家重点实验室筹建于 1984 年,依托于中国科学院自动化研究所。中科虹霸是实验室虹膜识别研究成果的产业化基地,目前,中科虹霸的虹膜识别产品已广泛应用于国家安全部门、军队门禁控制、金融安全管理、矿山安全生产等众多领域。

中科虹霸的产品包括虹膜安全手机、智能虹膜平板电脑、虹膜识别仪、柜式虹膜识别机、虹膜识别移动终端 ikmobile10 等。其中,便携式虹膜识别仪 ikusb100a 可应用于电子身份证、护照、社保、医保、信息系统加解密等领域;嵌入式虹膜识别仪 ikemb1000 可适用于企业的多部门人员统一管理;通道、门禁控制或者考勤;机场、边境口岸等人员身份认证;隔爆型虹膜识别仪 ybsh127(a)适合于井下作业使用;柜式虹膜识别机 ir2000 适合于办公场所使用。

公司获得林州重机集团投资之后,依托于林州重机耕耘多年的煤炭行业资源,主要为神华集团及数家煤炭行业企业提供井下人员虹膜考勤设备。

芯智讯将于8月28日在深圳召开《2017生物识别技术与应用高峰论坛》,中科虹霸移动业务商务总监陈桦将作为演讲嘉宾介绍中科虹霸的相关技术应用。

(3)释码大华

北京释码大华科技有限公司,成立于 2010 年 8 月,是一家拥有虹膜识别核心技术的高科技公司。2014 年 10 月公司获得英特尔资本千万美元 b 轮投资,2012 年 1 月,公司获得深圳力合新能源创投、上海致景等千万元 a 轮投资。

公司的业务形态包括虹膜生物识别算法研发与系统集成、软件开发、超大规模虹膜数据库管理系统、虹膜识别嵌入式系统设计、虹膜芯片(soc)设计,其产品和技术被广泛应用于民用移动终端设备,及对安全性能有较高要求的国家保密机构、银行、生物护照、机场通关系统、公安机通、以及智慧城市中的教育系统、家具门禁、智能汽车等。

释码大华目前聚焦儿童被拐卖的问题,宣传儿童保护等项目型业务,如果有儿童走失,找到孩子通过扫描虹膜便可以调出父母的相关信息。目前正与武汉当地医院合力建立儿童虹膜数据库。

2015 年 3 月,释码大华与国内的手机厂商豪讯推出了“豪讯 i8”,加载了虹膜技术应用;2016 年 2 月,释码大华联合英特尔公司和手机方案公司 bluebank 共同发布正式商用的虹膜手机 sofia,搭载虹膜识别功能;2016 年 6 月,释码大华联合联想和京东推出微型虹膜产品- eyesquare,可以实现高级的加密与支付等功能。

(4)武汉虹识

武汉虹识技术有限公司成立于 2011 年,是一家掌握虹膜识别核心算法完全自主知识产权的国家高新技术企业。公司致力于虹膜生物识别核心技术及相关产品的研发、应用服务及产业化。2016 年 5 月公司宣布获得 a 轮融资,规模数千万元,由武汉光谷人才创新投资基金领投,武汉光谷成长创业投资等基金跟投。

公司研发的虹膜识别算法和芯片(乾芯系列)较为领先。除算法和芯片外,公司还拥有从虹膜采集、虹膜匹配、虹膜数据库到虹膜高速比对服务器的硬件产品及软件应用平台,并根据客户实际需求,定制虹膜识别整体应用解决方案。

公司产品可广泛应用于信息安全、国防安全、公共安全、金融安全、出入境安全、在线支付、智慧城市、智能家居、智能移动终端等领域。目前公司已与多省市政府部门、公安部门、金融机构、高等院校、企事业单位等客户展开广泛的合作。

另据芯智讯了解,目前武汉虹识正在开发移动端的应用产品,预计将会在年底或明年初推出。在芯智讯8月28日主办的《2017生物识别技术与应用高峰论坛》上,武汉虹识董事长易开军也将作为嘉宾出席。

(5)思源科安

思源科安是一家以生物识别产品(人脸识别与虹膜识别为主)开发为主导,集研发、生产、销售、服务为一体的专业化高新技术企业,是生物识别认证终端和身份识别解决方案提供商。2016 年 1 月公司宣布获得数千万元 a 轮融资,投资方未透露。

思源科安拥有以自主知识产权的生物识别核心算法及多项发明专利技术为依托,不断推动技术进步和产品创新。公司目前专注于生物识别核心算法研究、软硬件产品开发,与移动智能终端、互联网公司开展技术合作。目前拥有苏州生物识别产品生产基地,生产生物识别门禁考勤产品、智能加密产品等。

(6)天诚盛业

北京天诚盛业科技有限公司是一家集指纹、虹膜、人脸三种自主知识产权生物识别技术于一体的整体解决方案提供商,以中国北京为总部,设立了欧洲、北美、印度子公司。公司一直致力于生物识别(指纹、虹膜、人脸)认证技术、数据安全技术及相关产品的研发、生产、销售和服务,为行业(金融、电力、交通、政府、公安、教育等)和消费品等领域提供安全防范的整体解决方案。

天诚盛业注重自主知识产权核心技术的研究和开发,先后在北京、沈阳和济南成立生物识别研发中心。公司于 1998 年和 2002 年先后两次承担了国家信息产业部的《指纹识别算法》和《指纹与人脸识别融合系统研发》的科技攻关项目。2007 年虹膜识别技术研发成功。

3、国外终端集成商纷纷退出,中国市场出现“三强争霸”

虹膜识别核心算法技术自 2005 年左右开始成熟,截止目前其产品形态主要以企业级终端产品为主(虹膜识别机与虹膜识别仪),这些产品需要集成电脑、显示器、电源管理、存储等电子硬件。所以尽管虹膜识别的核心算法是掌握在少部分技术公司手中,但该类公司在产品集成方面缺乏经验和技术能力。因此专门做虹膜识别终端的综合方案与集成商应运而生,并且成为推动虹膜识别技术在工业、企业、政府等领域应用的主力。

这类综合方案与集成厂商主要包括日本的松下、nec、oki,韩国 lg 等日韩企业,它们具备电子硬件的采购、生产和制造能力,通过向算法类公司(如 iridian 等)获得算法与软件的授权,进行虹膜识别终端产品的销售。

但是该商业模式近年来逐渐被市场淘汰,主要原因就是掌握核心技术的算法与软件类企业在逐步掌握了硬件的集成能力之后,开始向产业链下游延伸,相比于松下、nec等纯集成商而言,掌握核心算法能力的公司(如 iridian、iritech、princeton identity等)在产品的先进性和性价比方面更具优势。

因此,松下、nec、oki 等纯终端集成企业已经逐步退出市场,lg 通过设立子公司(iris id),开始向上游算法与软件延伸。

目前,在中国市场方面,传统的海外终端集成商主要是 lg,其他公司如松下、nec、 oki 等已经退出市场;中国本土企业聚虹光电和中科虹霸近年来成长迅速,得益于中国本土电子零部件产业的成熟,聚虹光电和中科虹霸已经可以提供搭载自家先进算法与软件的一体化终端设备;海外较为领先的算法类公司(如 iridian、iritech、princeton identity、eyelock 等)自身产品集成能力有限,产品性价比落后于中国本土产品,因而并未打开中国市场。

我们认为,长期看中国市场的主角将是聚虹光电、中科虹霸、lg 和其他中国本土 企业,其中聚虹光电、中科虹霸、lg 三家公司处于领先地位,是三强争霸的局面。

在具体的收入规模方面,根据产业链调研资料,2016 年聚虹光电收入700-800 万元,比2015 年快速提升,在企业级和工业级市场拓展顺利,2017 年公司在手机、公安、社保、汽车电子等行业以及海外市场均有新突破;2016 年中科虹霸收入436.6 万元,相比于2015 年大幅下降,主要原因是煤炭行业客户的采购下降;国内其他公司收入规模较小;lg 公司主要产品为中国几家核电站的门禁系统,我们判断与聚虹光电和中科虹霸收入接近。

在企业级市场,目前虹膜识别终端主要分为大型的虹膜识别机(集成台式电脑与显示器)和中小型虹膜识别一体机(类似 pad 平板电脑)。

在消费级终端上,虹膜识别的信息和算法的初步处理是通过 asic 芯片完成,然后数据传输至手机 cpu 进行进一步的分析,从而实现身份认证、支付等功能。例如,根据韩国媒体的报道,三星虹膜识别系统主要的算法来自 princeton identity,红外摄像头模组来自于韩国厂商 patron,镜头来自于韩国厂商 kolen,cis 是三星自家提供,红外led 由欧司朗提供,最终方案由 princeton identity 负责。

因此,虹膜识别产业链主要由四部分构成:算法与软件、红外 led、红外摄像头、综合方案与集成。随着松下、nec、oki 等纯集成商逐渐退出市场,lg 向上游算法延伸,该类算法授权+硬件集成的商业模式已经逐渐消失,目前虹膜识别终端产品的供应供应商主要是算法与集成一体化厂商,如 iridian(oberthur technology 公司)、iritech、eyelock、iris id(lg)、聚虹光电、中科虹霸等掌握核心算法的企业,作为综合方案商,集成各个部件提供最终的终端产品。下游主要划分为两个应用方向:传统的企业级设备(门禁系统、身份识别系统、工业控制等识别机和识别仪)和新兴的消费电子设备(手机、平板电脑等)。

1、算法与软件决定识别的速度与准确性

在虹膜识别技术领域,算法和软件起着至关重要的作用,原因在于虹膜识别最大的难度在于信息采集和比对的准确性,这很大程度上依赖于自身算法的先进程度。

目前在虹膜识别算法方面,美国的公司处于领先的地位,美国在该领域的知名公司有 iridian(隶属于 oberthur technology 公司)、iritech、princeton identity(三星合作方)、eyelock、iris id(lg 子公司),尤其是 iridian 是全球最知名的虹膜识别算法与软件公司。

中国方面,目前主要是有聚虹光电、中科虹霸、释码大华、武汉虹识、思源科安、天诚盛业等,其中聚虹光电和中科虹霸技术先进,处于国内领先地位。

2、红外摄像头与传统摄像头大不同

传统的摄像头模组(ccm)主要的组成部分有: 镜头(lens)、马达(vcm)、滤光片(filter)、图像传感器(cis)、软板(pcb)、图像处理(isp),以及其他零部件(镜座、连接器、辅料等)。在 ccm 整个产业链中还包括设备提供商、模组和封装供应商。

由于虹膜面积小,而且不同人种的虹膜颜色有着很大差别,尤其是黑色虹膜人群(亚洲人为主)的识别一直是技术难题。这些使得普通的摄像头无法拍摄出可以用于识别的清晰虹膜图像,必须采用专用的虹膜图像采集装臵(红外摄像头)。虹膜识别所需要的红外摄像头与传统摄像头不同的地方,主要在于图像传感器、镜头和滤色片。

(1)图像传感器:

一般来说,虹膜算法需要 100 个像素就可以做虹膜识别,考虑到易用性,需要同时采集用户的双眼才能比较自然的使用,一般会选用 2m 至 5m 的摄像头。不过虹膜对摄像头是有一定的要求的,类似双摄像头里面那颗黑白摄像头一样,需要在摄像头生产时,不用普通的 color filter(即只通过可见光的滤光片),而采用只过红外光的滤光片,同时在 coms 上需要对近红外光线有非常好的敏感度。

影响虹膜发展的原因之一是虹膜开孔多,增加虹膜识别会严重影响手机外观。有机会解决此方法就是做成 rgbir 摄像头,即将其中一个 g 的光线采集变成 ir(红外)的光线采集。这样的好处是,做前摄像头的时候,对 rgb 的光线进行采集;而做虹膜摄像头时,通过 ir 来采集红外 led 折射回来的光线。

但这样做,一方面需要特殊的 isp 才能准确进行光线采集,另一方面,目前 rgbir 的图像传感器在做普通摄像头时,因为少了一个 r 的光线采集,暗光表现较差,还需要图像传感器供应商继续优化性能。目前,包括索尼、佳能、尼康、松下的相机厂商在 rgbir 相机方面正进行大量的研发工作。

(2)镜头与滤色片:

光学镜头决定了摄像头对光线能量的捕捉,是成像质量的关键,虹膜模组需要专用的镜头,只经过红外光而过滤其他光。这对光学镜头和滤色片厂商而言提出新的要求,必须经过全新的技术设计。

3、红外 led 是虹膜识别重要基础硬件

红外主要波长是 700nm-2500nm。摄像头图像传感器对 900nm 以上的红外光感应差,需要更强的光才能感测到,这就要求红外 led 更大的电流,更多的功耗。而 800nm 以下的波长,太靠近可见光,用户使用时可以看到红光。所以一般虹膜识别使用的波长在800nm-900nm。

目前红外 led 的主要供应商是国际 led 大厂 osram。针对不同虹膜识别算法的要求,osram 可提供 810nm,850nm 等不同波长的红外 led。相对来说,若对黑/棕眼球进行虹膜检测,需要用红外光,可见光不适合;而蓝绿眼球则用可见光更好,而红外光也行,只是性能稍差。所以 810nm 的近红外光比较适合做虹膜检测。

2015 年 osram 专门推出了针对虹膜识别的新款 sfh4780s 红外 led(ired),波长为 810nm,且辐射强度极高,仅需一颗即可捕捉到高对比度的眼睛图像。此元件为节能且省空间的设计提供了基石,有助于在手机和平板电脑中实现可靠的虹膜识别功能。

4、综合方案与集成

正如我们在前文的分析,由于纯集成商需要向算法企业获得授权,因而在产品的先进性和性价比方面具有劣势,随着松下、nec、oki 等企业的逐渐退出,算法授权+硬件集成的模式逐渐消失。掌握核心算法的公司,开始向产业链下游延伸,通过集成各类电子硬件,具备了向终端客户直接销售的能力。

中国市场目前的主角是聚虹光电、中科虹霸、lg 和其他中国本土企业,聚虹光电、中科虹霸、lg 三家公司处于领先地位,可以说是“三强争霸”的局面,尤其是聚虹光电近年来发展迅速。国内其他算法类公司(如释码大华、武汉虹识、思源科安、天诚盛业等)也都有终端类产品。

虹膜识别的产业链主要由四部分构成:算法与软件、红外 led、红外摄像头、综合方案与集成。

1、在算法与软件层面,目前国内主要公司包括:聚虹光电、中科虹霸、释码大华、武汉虹识、思源科安、天诚盛业等,其中聚虹光电与中科虹霸较为领先,尤其是聚虹光电近年来发展迅速。上市公司林州重工本身没有虹膜识别业务,与中科虹霸属于关联企业(林州重工的实际控制人为郭现生,郭现生控股的林州重机集团控股有限公司是中科虹霸的第一大股东)。远方光电子公司维尔科技是国内领先的生物识别厂商。

2、在系统方案与集成方面,在国内方面,目前担任综合方案提供商是以掌握核心算法的企业为主,主要供应商为聚虹光电和中科虹霸,另外释码大华、武汉虹识、思源科安、天诚盛业等也有相关产品。欧菲光成立南昌生物识别子公司,正在进行虹膜识别系统方案方面的研发,蓝思科技在虹膜识别系统与模组集成方面经验丰富。

3、在红外 led 方面,三安光电、联创光电走在国内公司的前列,新三板公司旭晟股份也是一家主营业务为红外 led 的企业。

4、在红外摄像头方面,得益于智能手机时代大陆厂商的发展,目前国内相关上市公司较多,在红外摄像头方面比较积极的公司主要有:摄像头模组——舜宇光学、欧菲光、红外 cis——思比科、滤色片——水晶光电、光学镜头——舜宇光学、联创电子、cis封装——晶方科技、华天科技等。其中,舜宇光学已经为富士通手机虹膜识别提供红外摄像头模组。

编辑:芯智讯-浪客剑

注:本文由芯智讯独家整理,报告内容来源:海通证券研究所

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