人工智能研究系列之“虹膜识别“：前景无限的生物识别方式.pdf

请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 Table_MainInfo 行业 研究 /信息设备 /电子元器件 证券研究报告 行业深度报告 2017 年 07 月 28 日 Table_InvestInfo 投资 评级 增持 维持 市场表现 Table_QuoteInfo 资料来源：海通证券研究所 相关研究 Table_ReportInfo 通过台积电 (02330)17Q2 季报看电子产业走向： iPhone 8 出货预计符合预期， 17H2 国产智能机有望反转2017.07.20 智能手机功能增多与 5G 拉动被动元件投资新机遇 海通电子半导体周报第二十四期 2017.07.22 迪士尼推出 AR头显、游戏 2017.07.17 Table_AuthorInfo 分析师 :陈平 Tel:(021)23219646 Email:cp9808htsec 证书 :S0850514080004 联系人 :谢磊 Tel:(021)23212214 Email:xl10881htsec 联系人 :尹苓 Tel:(021)23154119 Email:yl11569htsec 联系人 :张天闻 Tel:(021)23219646 Email:ztw11086htsec 人工智能研究系列之“ 虹膜识别” 前景无限的生物识别方式 Table_Summary 投资要点： 虹膜识别优势突出，应用领域广。 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。 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。 2017 年 3 月，三星发布全新旗舰手机 S8/S8+，继续搭载虹膜识别功能。我们相信，随着虹膜识别技术逐渐被消费者所接受 ， 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。 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， 成为 近年来发展最快的新技术之一。其中虹膜识别技术随着技术的成熟以及 应用的落地， 未来 增速有望超过整个生物识别市场 平均增速。根据美国智库 Acuity Market Intelligence 的报告，虹膜识别市场规模 2015 年达到 7.35 亿美元，预计 2020 年 将达到 35 亿美元，对应复合年均增速为 36.6%。 虹膜识别技术方案供应格局，中国企业开始崛起 。 海外公司处于较为领先的地位，尤其是 美国公司先发优势明显，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 。但近年来中国本土企业 （ 聚虹光电、 中科虹 霸等 ） 成长迅速，已经在虹膜识别核心专利、算法、软件、芯片、方案等领域获得了长足的进步， 尤其是核心算法的先进性和 准确度等方面，已经不输于海外竞争对手。 国外终端集成商纷纷退出，中国市场出现“三强争霸”局面。 随着松下、 NEC、OKI 等纯集成商企业的逐渐退出，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，具备了向终端客户直接销售的能力。中国市场目前已经形成聚虹光电、中科虹霸、 LG 的“三强争霸”局面 。 行业 “增持 ”评级，关注优势企业。 虹膜识别技术已经越来越受到关注， 应用 市场已经打开 ，行 业即将爆发。 1）在算法与软件层面， 国内有 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（ 002535.SZ）与中科虹霸属于关联企业。 2）在系统方案与集成方面， 主要供应商为聚虹光电和中科虹霸 ，另外 其他算法企业 也 都 有相关 终端 产品 。 欧菲光（ 002456.SZ）成立生物识别子公司正在进行虹膜 方面的研发，蓝思科技（ 300433.SZ）在虹膜识别 集成方面经验丰富。 3）在红外 LED 方面，三安光电（ 600703.SH）、联创光电（ 600363.SH）走在国内公司的前列。 4）在红外摄像头方面主要有：模组 舜宇光学（ 02382.HK）、欧菲光（ 002456.SZ） ， 红外 CIS 思比科，滤色片 水晶光电（ 002273.SZ）， 光学镜头 舜宇光学（ 02382.HK）、联创电子（ 002036.SZ） 等。 风险提示： 虹膜识别发展不达预期；行业技术路径存在较大的变化；国内公司竞争力不足。 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 2 目 录 投资要点 . 6 1. 虹膜识别前景广阔，市场空间大 . 8 1.1 虹膜识别优势突出，应用领域广 . 8 1.2 虹膜识别已成功应用于消费电子领域， 打开庞大市场空间 . 10 1.3 生物识别市场快速增长，虹膜识别增速突出 . 11 2. 虹膜识别技术竞争格局，中国企业已经崛起 . 13 2.1 国外厂商算法方面具有先发优势 . 13 2.2 国内厂商迅速崛起，算法与集成双拳出击 . 15 2.3 国外终端集成商纷纷退出，中国市场出现 “三强争霸 ” . 20 3. 虹膜识别产业链结构分析 . 21 4. 受益标的分析 . 25 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 3 图目录 图 1 虹膜识别技术获取精确身份信息 . 8 图 2 虹膜的纹理 . 8 图 3 几种主流生物特征识别技术误判率对比 . 9 图 4 虹膜识别技术应用广泛 . 10 图 5 富士通手机可利用虹膜识别解锁手机 . 10 图 6 富士通 Arrows NX F-04G 手机正面虹膜识别图 . 10 图 7 三星 S8/S8+支持虹膜识别功能 . 11 图 8 三星虹膜识别系统流程 . 11 图 9 主要的生物识别技术 . 11 图 10 2007-2015 年全球生物识别市场规模（亿美元） . 12 图 11 2015 年全球生物识别市场结构 . 12 图 12 2020 年全球生物识别市场规模预测（亿美元） . 12 图 13 2016-2025 年全球企业级虹膜识别市场规模预测 . 12 图 14 2020 年全球虹膜识别市场占比预测 . 13 图 15 2020 年全球虹膜识别市场规模预测（亿美元） . 13 图 16 OT 生物识别业务涵盖全品类产品（指纹、人脸、虹膜、静脉） . 13 图 17 Iritech 虹膜识别硬件产品 Irishield 系列 . 14 图 18 三星 Tablet 7 虹膜识别采用 Iritech 方案 . 14 图 19 Princeton Identity 主要虹膜识别产品 . 14 图 20 EyeLock 消费级虹膜识别产品 myris . 15 图 21 Iris ID 公司主要虹膜识别产品 . 15 图 22 聚虹光电虹膜识别核心算法的四大特点 . 16 图 23 聚虹光电主要虹膜识别硬件产品 . 16 图 24 聚虹光电四合一移动智能平板 . 16 图 25 聚虹光电四合一移动智能平板主要参数 . 16 图 26 中科虹霸主要虹膜身份识别产品 . 17 图 27 释码大华主要虹膜身份识 别产品 . 18 图 28 武汉虹识主要虹膜识别产品 . 18 图 29 思源科安主要生物识别产品 . 19 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 4 图 30 天诚盛业主要虹膜识别产品 . 19 图 31 企业级大型虹膜识别机 . 21 图 32 中小型虹膜识别一体机 . 21 图 33 富士通虹膜解锁技术工作原理 . 21 图 34 三星 Note7 虹膜识别部分构成 . 21 图 35 虹膜识别产业链结构 . 22 图 36 传统摄像头模组的基本结构 . 23 图 37 舜宇光学为富士通提供红外摄像头模组的制造 . 23 图 38 RGBIR 是虹膜识别有前景的技术方向 . 23 图 39 佳能 UV-RGB-IR 五层传 感器技术专利 . 23 图 40 自然光、红外光、紫外光照片数据对比 . 24 图 41 一种典型的红外镜头设计 . 24 图 42 企业级终端 虹膜识别机与识别仪 . 25 图 43 消费级移动虹膜识别终端模组 . 25 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 5 表目录 表 1 虹膜识别的五大优势 . 8 表 2 虹膜识别技术应用领域极其广泛 . 9 表 3 虹膜识别领域国内市场主要供应商 . 20 表 4 主流红外光及主要用途 . 24 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 6 投资要点 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。 （一）虹膜识别前景广阔，市场空间巨大 虹膜识别优势突出，应用领域广。 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。 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。 2017年 3月，三星发布全新旗舰手机 S8/S8+，继续搭载虹膜识别功能。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。 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，因而成为近年来发展最快的新技术之一。 其中，虹膜识别技术随着技术的成熟已经应用的落地，增速有望超过整个生物 识别市场平均增速。根据 美国智库 Acuity Market Intelligence的报告， 虹膜识别技术 2020年的总产值将达到 35亿美元，对应复合年均增速为 36.6%。 （ 二 ） 虹膜识别技术方案供应格局，中国企业开始崛起 在虹膜识别算法与系统方案方面，海外公司处于较为领先的地位。 尤其是几家美国公司先发优势明显， 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。 其中， Iridian是全球最知名的虹膜识别算法与方案公司，虹膜识别技术的创始人 Daugman是 Iridian公司的 创始人 之一。 近年来中国本土企业 （主要包括聚虹光电、 中科虹霸 等）成长迅速 。 在国家科研计划和 研究所科研人员 的共同努力之下，中国本土企业 已经在虹膜识别核心专利、算法、软件、芯片、方案等领域获得了长足的进步，掌握了核心技术，尤其是在算法的先进性和识别结果的准确度等方面，已经不输于海外竞争对手。 国外终端集成商纷纷退出，中国市场出现“三强争霸” 局面 。 随着松下、 NEC、OKI等纯集成商企业的逐渐退出，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，具备了向终端客户直接销售的能力。中国市场目前已经形成聚虹光电、中科虹霸、 LG的“三强争霸”局面， 尤其是聚虹光电近年来成长迅速。 （三 ） 虹膜识别 产业链结构与受益标的 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。 上市公司林州重工（ 002535.SZ）本身没有虹膜识别业务，与中科虹霸属于关联企业（林州股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 7 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）。 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，主要有 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（ 002456.SZ）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（ 300433.SZ）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（ 600703.SH）、联创光电（ 600363.SH）走在国内公司的前列，新三板公司旭晟股份（ 837094.OC）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（ 02382.HK）、欧菲光（ 002456.SZ）、红外 CIS思比科、滤色片 水晶光电（ 002273.SZ）、光学镜头 舜宇光学（ 02382.HK）、联创电子（ 002036.SZ）、CIS封装 晶方科技（ 603005.SH）、华天科技（ 002185.SZ）等。 其中，舜宇光学 （ 02382.HK） 已经为富士通手机虹膜识别提供红外摄像头模组 。 风险提示： 虹膜识别发展不达预期；行业技术路径存在较大的变化；国内公司竞争力不足 。 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 8 1. 虹膜识别前景广阔， 市场 空间 大 1.1 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。 图 1 虹膜识别技术 获取精确身份信息 资料来源： ZOL 手机，海通证券研究所 图 2 虹膜的纹理 资料来源：脚本之家，海通证 券 研究所 生物识别技术主要是指通过指纹、人脸、虹膜、掌纹、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。 表 1 虹膜识别的五大优势 性能 具体优势 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。 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。 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。 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。 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。 资料来源：搜狐科技 ，海通证券研究所 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。 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 9 图 3 几种 主流生物特征识别 技术误判率 对比 资料来源： eeworld， 海通证券研究所 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 。 表 2 虹膜识别技术 应用领域极其广泛 领域 应用 具体应用细节 金融 银行金库门禁 将有权进入金库的人员虹膜信息保存下来，每次进入的时候进行验证。 运钞车管理 将运钞车相关人员的虹膜信息进行采集，出勤时进行验证，设臵钱柜开启权限。 银行系统授权 将授 权负责人的虹膜信息保存 来，需要验证时进行授权。 ATM 取款 客户将虹膜信息保存到银行卡内，取款时需要进行虹膜验证。 医疗 医疗 /疾病 /病毒实验室 膜门禁系统 虹膜门禁系统，对放射源、危险品、病毒区、药品区实施严格管理，可以加强医院应对突发事件的管理能力，保障医护人员、患者的安全，提高医院的管理效率。 安检 机场 VIP 客户通道 虹膜身份识别实现快速通过。 机场重要场所门禁 对机场重地可能授权人员进行虹膜识别出入。 海外事务人员身份确认 对前来海关业务的人员进行识别登记，如存在，直接显示历史记 录，方面管理。 出入境后通过虹膜进行快捷管理 对于不良人员进行筛查，验证是否可以通关。 安防 公安刑侦 准确甄别犯罪嫌疑人，快速确认罪犯身份，验证死刑犯身份。 公安出入境管理 利用虹膜进行身份验证。 路巡系统 检查可疑人员。 反恐 抓拍虹膜信息，与恐怖分子比对。 监 AB 门应用 监狱内人员美通过一道门都必须进行虹膜验证。 犯人定时点名与保外就医 加强犯人的管理。 特种行业考勤与门禁 电力行业防误锁系统 电力行业的八大业务系统，可对操作人员的身份进行虹膜识别。 煤矿炸药申领处 对专门负责领取炸药 人员进行虹膜登记。 煤矿工人出入井 对下井工人进行虹膜识别。 核电站门禁 对出入核电站的人员进行身份确认。 工业控 数据文件加解密 操作人员采用虹膜设备对工程师站、信息发布服务器、调度服务器等重要设备的数据文件进行加解密。 工控安全防护 现有的 “用户名 +密码 ”身份 证方式极容易泄露和丢失，采用虹膜识别，可提高安全性和可靠性。 资料来源： 聚虹光电官网，中科虹霸官网 ， 海通证券研究所 整理 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 10 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。 图 4 虹膜识别 技术 应用广泛 资料来源： eeworld， 海通证券研究所 1.2 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。 图 5 富士通手机 可 利用 虹膜识别解锁手机 资料来源： 腾讯数码 ，海通证券研究所 图 6 富士通 Arrows NX F-04G 手机 正面虹膜识别图 资料来源： 搜狐科技 ，海通证 券 研究所 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。 2017 年 3 月，三星发布全新旗舰手机 S8/S8+，继续搭载虹膜识别功能。 股票报告网整理nxny