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行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 虹膜识别，爆发在即电子行 业虹膜识别 专题报告2016 年 07 月 15 日 看好 /首次 电子 专题 报告 投资摘要： 虹膜识别是生物识别中精确度最高、稳定性最好、最难伪造的一种识别技术 。虹膜是眼睛表面位于巩膜和瞳孔之间的环形区域 ， 每个人的虹膜纹理信息 不停，在 8 个月大时不再变化，基本不可能被伪造 。 虹膜识别应用广泛，增长空间大 。 虹膜识别 被认为是 21 世纪最具有发展前途的生物认证技术，将广泛用于政府、军队、 金融 、社会福利保障等多种领域。根据国际生物特征识别集团的统计分析， 2009 年全球 虹膜识别市场为 2.84 亿美元， 到 2013 年虹膜识别市场已经达到 7.67 亿美元，年复合增长高达 28%。Technavio报告称，到 2020 年虹膜识别市场将高达 36.28 亿美元，年复合增速为 24.86%。而消费电子应用复合增速将高达 35.18%。 三星 Note 7 将引领智能手机应用虹膜识别技术 。 将在 8 月 2 日发布的 Note 7将应用虹膜识别技术。虹膜识别算法及硬件足以支持在智能手机上应用，再考虑三星在智能手机领域的领头羊作用，我们认为 三星 Note 7 将引领智能手机市场应用虹膜识别技术。 投资策略： 从四条主线来进行投资，虹膜识别算法方面，涉及上市公司有 林州重机（ 002535） 和 汉王科技（ 002362） ；红外 LED 方面，涉及上市公司有三安光电（ 600703） 、 国星光电（ 002449） 、 乾照光电（ 300102） ；红外摄像头模组方面，涉及上市公司有 欧菲光（ 002456） 、 水晶光电（ 002273） 、 联创电子（ 002036） 、 金龙机电（ 300032） 和 硕贝德（ 300322） ；虹膜识别系统方面，神思电子（ 300479） 已有 SS630I01 型二代证和虹膜复合认证终端 产品。 行业重点公司盈利预测与评级 简称 EPS(元 ) PE PB 评级 15A 16E 17E 15A 16E 17E 林州重机 -0.48 - - - - - 2.1 推荐 汉王科技 0.02 0.10 0.13 1392 278.5 214.2 7.86 推荐 三安光电 0.66 0.58 0.75 19.4 22.1 17.1 3.33 推荐 国星光电 0.34 0.40 0.47 40.7 34.6 29.4 2.43 推荐 乾照光电 -0.13 - - - - - 2.47 推荐 欧菲光 0.46 0.88 1.23 68.7 35.9 25.7 5.36 推荐 水晶光电 0.34 0.35 0.46 82.35 80 60.9 6.91 推荐 联创电子 0.27 0.44 0.61 86.7 53.2 38.4 9.4 推荐 金龙机电 0.48 0.61 0.65 40.6 31.9 30 5.99 推荐 硕贝德 -0.25 0.34 0.54 - 61.5 38.7 17.25 推荐 神思电子 0.62 0.44 0.59 64.3 90.6 67.6 15.91 推荐 电子 行业： 虹膜识别，爆发在即 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 目 录 1. 虹膜识别技术优势明显 . 4 1.1 虹膜识别被认为是准确率最高的一种生物识别技术 . 4 1.2 虹膜识别技术优势明显 . 6 1.3 虹膜识别的发展历程及相关研究机构 . 6 2. 应用广泛，前景可期 . 9 2.1 虹膜识别技术优势凸显，应用广泛 . 9 2.2 生物识别发展 迅速，虹膜识别空间巨大 . 11 3. 虹膜识别市场爆发在即 .13 3.1 硬件及算法足以支持虹膜识别在消费电子上应用 .13 3.2 巨头进入或将引爆市场 .15 4. 投资建议 .18 表格目录 表 1：虹膜识别技术与其他生物识别技术的比较 . 6 表 2：国外虹膜识别主要企业 . 7 表 3：国内虹膜识别主要企业 . 8 表 4:全球 50 家机场用虹取代纸质机票 . 11 表 5：运用虹膜识别技术的智能手机设备 .16 表 6：重点跟踪公司 .18 插图目录 图 1：虹膜解刨结构图 . 4 图 2：虹膜纹理图 . 4 图 3：富士通 Arrows NX F-04G的虹膜识别原理 . 5 图 4：虹膜识别系统工作流程 . 5 图 5：虹膜识别发展历程 . 8 图 6：虹膜识别系统工作流程 .10 图 7：虹膜识别的应用案例 .10 图 8：全球生物识别市场规模及增速预测 . 11 图 9：全球生物识别市场规模及增速预测 .12 图 10： 2009-2013虹膜识别市场规模及复合增速 .13 图 11： Lumia 950 虹膜识别手机 .15 图 12：富士通 Arrows NX F-04G虹膜识别手机 .15 东兴证券专题 报告 图 13：国内单月手机出货量中智能手机占比 .15 图 14：三星虹膜 识别专利原理图 .16 图 15：谷歌隐形眼镜 .17 电子 行业： 虹膜识别，爆发在即 1. 虹膜识别技术优势明显 1.1 虹膜识别被认为是准确率最高的一种生物识别技术 虹膜是眼睛表面位于巩膜和瞳孔之间的环形区域，如图 1 所示。虹膜区域具有丰富的纹理信息，诸如斑点、细丝、隐窝等。每个人的虹膜纹理信息并不相同，并且 在个人8 个月 大左右 ，虹膜信息基本不再变化，这些条件均为虹膜作为一项生物特征辨别个体身份提供了坚实的生理基础。 虹膜识别技术是指利用专用光学图像设备采集虹膜图像，然后通过数字图像处理技术和模式识别技术对采集到的虹膜图像进行处理、存储、比对，实现对人员身份的认证和识别的过程。 图 1： 虹膜解刨结构图 图 2： 虹膜纹理图 虹膜识别系统工作原理。 一套完整的虹膜识别系统总体上包含硬件和软件两部分；虹膜图像获取装臵和虹膜识别算法，它们分别对应于图像获取和模式匹配这两个基本问题。虹膜识别硬件模块主要由两部分组成：红外摄像头模块和红外 LED。 以富士通 ArrowsNX F-04G 为例介绍硬件部分的工作原理。富士通 Arrows NX F-04G 采用红外 LED光线照向用户的眼球，并通过前臵红外摄像头对拍摄的虹膜照片进行识别。初始照片会被存储到设备上，以便在下次需要时进行比对。虹膜认证系统会在后台进行检索匹配，并实现虹膜解锁，从而无需输入密码或图案进行解锁。电子 行业： 虹膜识别，爆发在即 图 3： 富士通 Arrows NX F-04G的虹膜识别原理 虹膜识别算法主要包括以下四个环节： （ 1）虹膜图像的采集； （ 2）虹膜图像预处理，主要包括：虹膜定位（包括虹膜内外圆的定位、眼险定位）、虹膜归一化（即通过某种映射关系把原始图像中的虹膜、转换到固定尺寸的图像中）、虹膜图像增强（主要消除光照不均的影响）、去噪（主要指去除睫毛、光斑等噪声）； （ 3）虹膜防伪，即活体虹膜的检测，用于检测真假虹膜； （ 4）虹膜特征提取与匹配，即采用某种方法表征分割出的虹膜，根据特征提取方法，采取适当的匹配原则将提取的虹膜特征与已经注册的储存于数据库中的虹膜特征进行比对，已实现对该虹膜所属身份进行识别。图 4：虹膜识别系统工作流程1.2 虹膜识别技术优势明显 虹膜识别技术与其他生物识别技术比具有以下优势： 精确度高：由于虹膜图像存在着许多 随机 分布的细节特征，造就了虹膜识别信息的唯一性，即使使用克隆技术也无法复制某个虹膜。 稳定性好 ： 虹膜从婴儿胚胎期的第三个月前开始发育，到第 8 个月虹膜的主要纹理结构已经形成。 同时，由于角膜的保护作用，发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。因此，由外部物理接触而导致虹膜改变的概率十分小。科学家们发现，除非经历危及眼睛的外科手术，虹膜纹理几乎终生不变。 最难伪造 ： 虹膜白相当复杂的纤维组织构成，通过手术很难改变，并且会造成失明，更不可能改变的和另一个虹膜组织一模一样。虹膜极强的生物洁性也决定了通过图片、视频和尸体的虹膜都无法来替代。 非接触式采集 ： 虹膜直接可以扫描，不用触碰检验设备，健康卫生，减少安全隐患。 处理速度快 ： 英国国家物理实验室 (NPL）研究结果显示 在处理速度的测试中，虹膜识别技术每分钟可进行 150 万件匹配操作，速度比其他类别的生物识别系统要快20 倍以上。 表 1：虹膜识别技术与其 他 生物识别技术的比较 识别模式 误识率 影响识别的因素 稳定性 安全性 便利性 虹膜识别 1： 1000 万 摄像头的调整等（不受眼睛手术佩戴墨镜，隐形眼镜等的影响） 非常稳定，只需注册一次 非常高，使用者选择注册，不可仿造 非接触式，产品集成度高，识别过程简单自然 静脉识别 1： 10 万 采集设备设计复杂 较高验证准确度，只需注册一次 较高， 使用者选择注册，不可仿造 非接触式，但产品难以小型化 指纹识别 1： 10 万 伤痕，干燥，油腻，污渍 因影响因素改变，需要经常注册 中等， 使用者选择注册，容易 仿造 接触式，用户可能有心理抗拒（个人卫生等） 人脸识别 1： 100 光线，年龄，眼镜，头上的遮盖物 因影响因素改变，需要经常注册 中等， 使用者选择注册，较易仿造（整容等） 非接触式，误识率较高，用户需多次识别 ID 卡识别 较低 完全依赖电脑录入信息 对网络软件依赖大，可靠性低 较低，易于仿制 只能化系统维护复杂，卡易丢失 1.3 虹膜识别的发展历程及相关研究机构虹膜识别起源于国外，其发展历史可追溯到 20 世纪 30 年代中期，当时人们开始设想用虹膜来识别身份，但直到 20 世纪 90 年代虹膜识别技术才成为现实。在这一发展过程中，国外涌现出了很多研究机构，如对于虹膜识别算法的研究，国外主要包括英国 University of Cambridge 和 Bath University，韩国的 Yonsei University电子 行业： 虹膜识别，爆发在即 和 Kyungpook National University，美国的 West Virginia University，西班牙的Universidad Politecnicade Madrid，法国的 Institut Nationaldes Tlcommunications，加拿大约克大学等。目前掌握虹膜识别核心算法的国外企业主要有美国的 Iridian、 Iritech，韩国的 Jiris 公司等。其中 Iridian 公司是目前全球最大的专业虹膜识别技术和产品提供商，目前已在美国本土、加拿大、欧洲、非洲、亚太地区建立了分支机构，发展了很多销售代理商。表 2：国外虹膜识别主要企业公司 核心产品美国 Iridian 公司 图像处理协议和数据标准 Private ID、识别服务器 Kno Who、 Kno Who 开发工具及虹膜识别摄像头等。美国 Iritech 公司 供核心软件以及镜头，上海道肯奇科技有限公司是其在中国的合作伙伴。韩国 Jiris 公司 虹膜识别算法，针对的是小型的用于移动电话或者台式电脑以及笔记本电脑的虹膜识别仪。英国 Irisguard 公司 虹膜农场式架构 -Iris Farm Architecture (IFA)，虹膜识别仪 IG-H100。美国 SecuriMetrics 公司 提供综合生物特征识别解决方案，其产品主要由美国国防部，美国智能中心以及美国司法或者政法机构批量采购。日本松下（电器）有限公司 BM-ET 系列和 BM-DT 系列。其中 BM-ET 系类主要针对门禁和通道控制类的应用， BM-DT 系列主要面向信息安全类应用， BM-ET300 为其在中国市场的主打产品。日本冲电气公司（ OKI）公司 产品主要以 IRISPASS -M 为主韩国 LG 公司 主要有 Iris Access 系列。国内虹膜识别技术发展较晚，但发展较快，部分成果已经达到国际先进水平。中科院自动化所模式识别国家重点实验室是国内最早从事虹膜识别研究的单位之一，从1998 年至今已经开发了五代虹膜识别系统，包括虹膜采集装臵、图像预处理、特征抽取和匹配等基本模块，从硬件到软件都实现了完全自主知识产权的目标，突破了早期西方国家的技术垄断与封锁，我国虹膜识别研发的进展已经引起了国际同行的关注。除了中科院自动化所以外，国内进行虹膜识别研究的机构还有浙江大学、华中科技大学、上海交通大学、中国科学技术大学等。除了研究机构，目前国内有多家致力于虹膜识别产品研发的企业 。 目前掌握虹膜识别核心算法的公司主要有北京中科虹霸、聚虹光电、北京凯平艾森和上海邦震等，其中北京中科虹霸是中科院自动化所虹膜识别技术的市场转化基地，聚虹光电核心技术团队来自上海交通大学模式识别与智能系统国家重点实验室，是国内同时掌握虹膜识别核心算法和嵌入式虹膜识别产品研制技术的企业。整体而言，目前市场上的很多企业大多代理国外产品或利用国外核心技术进行系统集成，掌握虹膜识别产品的核心技术虹膜识别算法和图像采集设备的企业相对较少。另外，国内虹膜行业的应用系统开发能力薄弱，真正能够面向终端用户的、稳定的、产品化的虹膜识别系统还较少。 表 3： 国内虹膜识别主要企业 公司 简介 北京中科虹霸科技有限公司 公司独有的虹膜识别核心技术源自中科院模式识别国家重点实验室，荣获 2005 年度国家技术发明二等奖，在 2008 年、 2010 年国际虹膜识别公开算法竞赛中（ Noisy Iris Challenge Evaluation， NICE）连续获得冠军 。 上海聚虹光电科技有限公司 核心技术团队来自上海交通大学模式识别与智能系统国家重点实验室， 技术积累超过 14 年，拥有核心算法、软件系统以及硬件等关键技术。 北京释码大华科技有限公司 公司的虹膜识别核心算法 MIRLIN虹膜识别技术，荣获 2009 年度Frost&Sullivan 颁布的全球生物识别系统技术“创新奖”。 北京凯平艾森信息技术有限公司 是我国三个人体生物识别技术领域国家标准的制定单位。拥有我国第一个虹膜识别发明专利和使用新型专利（ 1997）和国际第一个生物识别通用技术专利（ 2000）。上海邦震科技发展公司 由上海交通大学模式识别研究所领衔技术研发，已经完全拥有虹膜识别协同核心技术，相关成果获得国家发明专利。图 5：虹膜识别发展历程1987年，眼科专家Aran Safir 和Leonard Flom首次提出利用虹膜图像进行自动虹膜识别的概念。 1991 年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Johnson 实现了一个自动虹膜识别系统。 1993 年， John Daugman 实现了一个高性能的自动虹膜识别原型系统。 1996 年，Richard Wilders 成功研制基于虹膜的身份认证系统。 1997年，中国第一个虹膜识别专利得到批准。 2006年，中科院自动化所获得“国家技术发明二等奖”，代表国内虹膜识别技术发展的最高水平。 2007 年，信息安全技术虹膜识别系统技术要求（ GB/T20979-2007）国家标准颁布实施。 2015年 5月，富士通发布了全球首款量产虹膜识别智能手机 Arrows NX F-04G。 2016年 1月，中科虹霸发布我国首款量产的虹膜识别手机。 2. 应用广泛，前景可期 2.1 虹膜识别技术优势凸显，应用广泛 与其它的生物识别技术相比 ，虹膜 识别 别是最便捷和难伪造的一种，被认为是 21 世纪最具有发展前途的生物认证技术，将广泛用于政府、军队、 金融 、社会福利保障等多种领域。这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现，市场应用前景非常广阔 。下面是几个行业应用及案例： 出入境管理 。 在出入境时，将虹膜作为出入境人员身份认证的标识。 2004 年 4 月，国际民用航空组织 (ICAO）已经要求 188 个成员国将含有持证人信息、虹膜、擂纹等特定生物信息的 IC 芯片嵌入电子护照。美国肯尼迪国际机场和奥尔巴尼国际机场、德国法兰克福机场、荷兰史基浦机场以及日本成田机场均安装了虹膜出入境管理系统，用于工作人员安检和乘客通关。 全球有 50 个机场用虹膜取代纸质机票。 门禁考勤 。 虹膜识别最基础的应用就是考勤与门禁 。 信息安全。 虹膜技术 可以 确保用户登陆、计算机、在线交易及信息安全，在移动终端，从微软、富士通，都生产出了搭载虹膜识别技术的虹膜手机，让手机、支付及其他应用更安全。 金融安全。 虹膜识别技术可以用于银行金库门禁、运钞车管理、银行系统授权、 ATM取款、转账支付、金融数据安全 等当面。 安全保卫 。 虹膜识别技术可以用于保障盛大活动期间的安保工作。 1998 年日本长野冬季奥运会和 2004 年雅典奥运会中，虹膜识别系统被应用在运动员和政府宫员的身份识别，同时使用虹膜识别技术对射击项目的枪支进行安全管理。 公安司法 。 可以用于犯罪记录管理，形成基于虹膜识别的嫌情数据库，以提供数据服务。 阿联酋自 2002 年 10 月开始对被驱逐出境的外国人进行虹膜注册，阻止所有被阿联酋所驱逐的外国人再次进入阿联酋。除此之外，还能防止正在阿联酋接受司法检查的人员伪造证件擅自出境逃脱法律制裁 。 身份认证。 可以用于个人身份 认证，避免伪造。 2011 年，墨西哥将虹膜识别技术用于国民身份认证，第一期项目截止 2013 年注册总人数达到 2800万。 图 6： 虹膜识别系统工作流程 图 7：虹膜识别的应用案例