虹膜识别行业研究报告.pdf

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 2016 年 07 月 04 日 Table_InvestInfo 投资 评级 增持 维持 市场表现 Table_QuoteInfo 2323. 043428. 394533. 745639. 086744. 437849. 782015/ 7 2015/ 10 2016/ 1 2016/ 4电子元器件 海通综指相关研究 Table_ReportInfo 继续看好半导体，大量建厂拉升对设备、材料的需求 海通电子周报2016 年第 22 期 2016.06.27 消费电子创新不止，机会不断2016.06.22 半导体投资需要关注的方面 海通电子周报 2016 年第 21 期 2016.06.20 Table_AuthorInfo 虹膜识别引爆点 “一眼乾坤 ”成现实 Table_Summary 投资要点： 三星 Note7 确认搭载全新黑科技 -虹膜识别，专利配备三颗摄像头，将引领虹膜识别打开消费级市场。 三星向中美韩三国的 Galaxy Note5 测试用户推送了最新TouchWiz UX 系统，出现了虹膜识别的选项。三星 Note 7 的虹膜识别 技术已经确定由韩国图像技术制造商 Patron 提供。三星向美国专利商标局提交虹膜识别专利，三个摄像头提供准确的虹膜识别功能。我们由此推断，三星大概率即将在 Note 7 配备虹膜识别，同时将引领虹膜识别技术在消费级市场打开突破口，凭借其安全性、便捷性、用户体验方面的优势，将迅速获得消费市场的认可。 虹膜识别相比于其他生物识别技术优势明显。 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。 根据维基百科， 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，因此虹膜识别的准确性是各种生物识别中最高的。 虹膜识别即将跨越技术节点，大规模应用在即。 虹膜识别还没有得到广泛的应用主要是面临三大挑战：识别算法，基于互联网的安全解决方案以及虹膜支付的生态建设。现如今虹膜算法技术的算法已经趋于成熟，同时摄像头模组和红外 LED 模组为虹膜识别提供成熟的硬件基础。在解决方案和生态系统方面，随着巨头产品的推出，在旗舰机型标杆作用的指引下，也将呈现加速丰富的趋势。 虹膜识别前景广阔，空间巨大，增速在生物特征细分市场中排名第一。 虹膜识别目前已经应用于金融、 医疗、安检、安防等领域。过去几年全球生物识别市场复合年均增速为 20.1%，预计到 2020 年总市场规模达到 250 亿美金。根据美国智库 Acuity 的预测，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%。 行业 “增持 ”评级，关注优势企业。 虹膜识别上游产业链主要由三部分构成：算法与软件、红外 LED 和摄像头模组。 1）在算法与软件方面，目前国内两家优质标的均为非上市公司：中科虹霸和聚虹光电； 上市公司林州重工（ 002535.SZ）与中科虹霸属于关联企业（实际控制人为中科虹霸第一大股东）；远方光电（ 300306.SZ）子公司维尔科技是国内领先的生物识别厂商。 2）在红外 LED方面，三安光电（ 600703.SH）走在国内公司的前列。 3）在摄像头模组方面，我们重点关注欧菲光（ 002456.SZ）、水晶光电（ 002273.SZ）、联创电子（ 002036.SZ）、金龙机电（ 300032.SZ）、晶方科技（ 603005.SH），同时建议关注华天科技（ 002185.SZ）、舜宇光学（ 2382.HK）、丘钛科技（ 01478.HK）、信 利国际（ 0732.HK）等。（合规提示：海通证券自营持有【 002273 水晶光电】总股本 1%以上限售股）。 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 2 目 录 投资要点 . 6 1. 手机巨头旗舰机即将搭载全新黑 科技 -虹膜识别 . 7 1.1 三星 Note7 确认搭载虹膜识别，专利配备三颗摄像头，将引领虹膜识别打开消费级市场 . 7 1.2 富士通是虹膜识别技术的积极推动者 . 8 1.3 微软、中兴、 VIVO、 TCL 发布的是眼纹识别，并不是虹膜识别 . 9 2. 虹膜识别是怎样一项黑科技 . 10 2.1 何为虹膜识别？ . 10 2.2 虹膜识别技术发展历程 . 11 2.3 虹膜识别相比于其他生物识别技术优势明显 . 13 3. 虹膜识别即将跨越技术节点，大规模应用在即 . 14 3.1 现阶段虹膜识别还存在部分技术难题 . 14 3.2 算法和软件层面的技术已大幅提升 . 15 3.3 摄像头模组和红外 LED 模组为虹膜识别提供成熟的硬件基础 . 16 4. 虹膜识别前景广阔，空间巨大 . 18 4.1 印度、墨西哥、阿富汗、阿联酋等已经开展国家级虹膜采集项目 . 18 4.2 虹膜识别可广泛应用于金融、医疗、安检、 安防等领域 . 18 4.3 生物识别市场快速增长，虹膜识别增速突出 . 20 5. 典型技术方案拆解与产业链结构分析 . 22 5.1 第 一款虹膜识别手机 -富士通技术方案分析与拆解 . 22 5.2 虹膜识别产业链结构分析 . 24 5.3 产业链结构 -算法与软件 . 26 6. 产业链相关重点公司 . 30 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 3 图目录 图 1 三星虹膜识别专利使用三个摄像头 . 7 图 2 三星虹膜识别专利逻辑框架图 . 7 图 3 三星全新 TouchWiz UX 系统出现 “使用虹膜 ”功能选项 . 7 图 4 三星 Note 7 背部虹膜扫描模组谍图 . 7 图 5 三星 Galaxy Tab Iris 平板支持虹膜识别 . 8 图 6 富士通手机可利用虹膜识别解锁手机 . 8 图 7 富士通 Arrows NX F-04G 手机正面虹膜识别图 . 8 图 8 眼睛的外观结构 . 9 图 9 眼纹识别技术有别于虹膜识别技术 . 9 图 10 微软 Windows Hello 支持脸部、指纹和眼纹识别 . 9 图 11 微软 Lumia950 魔 镜下测试眼纹识别 . 9 图 12 中兴 Grand S3 支持的是眼纹识别 . 10 图 13 TCL 么么哒 3S 手机眼纹录入界面 . 10 图 14 人眼的结构 . 11 图 15 虹膜的纹理 . 11 图 16 虹膜识别技术发展历程 . 12 图 17 卡耐基梅隆大学生物识别中心开发的远距离 虹膜识别 . 12 图 18 小型化、移动化是虹膜识别的重要发展方向 . 12 图 19 虹膜识别的特征点 . 14 图 20 指纹识别的特征点 . 14 图 21 虹膜识别目前存在的主要技术难题 . 15 图 22 手机摄像头像素变化历程 . 16 图 23 中国消费者对智能手机摄像头像素 关注度变化 . 16 图 24 2011-2015 年舜宇光学手机光学镜头出货量结构 . 17 图 25 2011-2015 年舜宇光学手机摄像头模组高像素出货占比 . 17 图 26 红外 LED 广泛应用于遥控、遥测、光开关等领域 . 17 图 27 欧司朗 SFH4780S 红外 LED . 17 图 28 印度、墨西哥、阿富汗、阿联酋等已经开展国家级虹膜采集项目 . 18 图 29 虹膜识别技术可应用于银行多个场景中 . 20 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 4 图 30 2007-2015 年全球生物识别市场规模（亿美元） . 21 图 31 2014 年全球生物识别地区结构 . 21 图 32 2020 年全球生物识别市场规模预测（亿美元） . 21 图 33 2015 年全球生物识别市场结构 . 21 图 34 2020 年全球虹膜识别市场占 比预测 . 22 图 35 2020 年全球虹膜识别市场规模预测（亿美元） . 22 图 36 富士通 Arrows NX F-04G 的虹膜识别功能 . 22 图 37 富士通手机虹膜识别应用于支付 . 22 图 38 富士通展示的虹膜识别原型机 . 23 图 39 富士通红外摄像机采集虹膜信息 . 23 图 40 富士通虹膜解锁技术工作原理 . 23 图 41 Delta ID 虹膜识别技术应用领域 . 24 图 42 富士通红外 LED 与红外摄像头横截面图 . 24 图 43 舜宇光学为富士通提供红外摄像头模组的制造 . 24 图 44 虹膜身份识别系统流程 . 25 图 45 虹膜识别产业链结构 . 25 图 46 中科虹霸主要虹膜身份识别产品 . 26 图 47 聚虹光电虹膜识别核心算法的四大特点 . 27 图 48 聚虹光电主要虹膜识别硬件产品 . 27 图 49 红外线 LED 应用于监控、医学和汽车领域 . 28 图 50 2014-2020 年全球安全监控红外线 LED 市场规模 . 28 图 51 2014-2019 年全球医学设备红外线 LED 市场规模 . 28 图 52 典型摄像头模组的基本结构 . 29 图 53 摄像头模组的主要供应商 . 29 图 54 手机摄像头模组的发展方向预测 . 29 图 55 汽车电子摄像头模组的发展方向预测 . 29 图 56 2012-2020 年全球小型摄像头模组市场规模预测 . 30 图 57 2020 年全球小型摄像头模组细分市场规 模预测 . 30 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 虹膜识别的过程 . 11 表 2 虹膜识别的五大优势 . 13 表 3 三种主流生物特征识别的性能对比 . 13 表 4 虹膜技术面临的三大挑战 . 14 表 5 三种虹膜识别的代表性算法 . 15 表 6 复杂大规模应用场景下的算法提升 . 16 表 7 虹膜识别技术应用领域极其广泛 . 19 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 6 投资要点 三星 Note7 确认搭载虹膜识别，专利配备三颗摄像头。 2016 年 6 月 8 日，三星向中美韩三国的 Galaxy Note5 测试用户推送了最新 TouchWiz UX 系统，系统菜单中出现了虹膜识别的选项。 6 月 16 日，韩国媒体 BeSuccess 确认三星 Note 7 的虹膜识别技术已经确定由韩国图像技术制造商 Patron 提供。 6 月中旬，三星向美国专利商标局提交了一份新的专利申请，关于通过三个摄像头组成的图像捕捉系统提供准确的虹膜识别功能。 经过上述信息的分析，我们可以确认大概率三星将在新一代旗舰机 Note 7 中搭载虹膜识别。虹膜识别技术应用于消费级市场已经得到了三星、微软、富士通等巨头的关注，原因就在于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。一般虹 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。 我们相信，一旦虹膜识别技术在消费级市场打开突破口，凭借其安全性、便捷性、用户体验方面的优势，将迅速被众多厂商采用，整个虹膜识别市场也将远远超过现在的规模，同时相关的硬件市场（主要是摄像头模组与红外 LED）也将显著受益于本次新科技颠覆过程。 （一）虹膜识别相比于其他生物识别技术优势明显。 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。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，因此虹膜识别的准确性是各种生物识别中最高的。 （二）虹膜识别即将跨越技术节点，大规模应用在即。 虹膜识别还没有得到广泛的应用主要是面临三大挑战：识别算法，基于互联网的安全解决方案以及虹膜支付的生态建设。现如今虹膜算法技术的算法已经趋于成熟，同时摄像头模组和红外 LED 模组为虹膜识别提供成熟的硬件基础。在解决方案和生态系统方面，随着巨头产品的推出，在旗舰机型标杆作用的指引下，也将呈现加速丰富的趋势。 （三）虹膜识别前景广阔，空间巨大，增速在生物特征细分市场中排名第一 。 虹膜识别目前已经应用于金融、医疗、安检、安防等领域。过去几年全球生物识别市场复合年均增速为 20.1%，预计到 2020 年总市场规模达到 250 亿美金。根据美国智库 Acuity的预测，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%。 虹膜识别系统主要包含虹膜图像采集装臵、活体虹膜检测算法、特征提取和匹配三大模块。产业链主要由三部分构成：算法与软件、红外 LED 和摄像头模组。 1）在算法与软件层面， 目前国内 两家优质标的均为非上市公司：中科虹霸和聚虹光电。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（ 300306.SZ），子公司维尔科技是国内领先的生物识别厂商。 2）在红外 LED 方面， 三安光电（ 600703.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。 3）在摄像头模组方面， 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，我们重点关注模组制造龙头欧菲光（ 002456.SZ）、滤色片龙头水晶光电（ 002273.SZ）、高清光学镜头联创电子（ 002036.SZ）、音圈马达金龙机电（ 300032.SZ）、CIS 封装龙头晶方科技（ 603005.SH），同时建议关注华天科技（ 002185.SZ）、舜宇光学（ 2382.HK）、丘钛科技（ 01478.HK）、信利国际（ 0732.HK）等。（合规提示：海通证券自营持有【 002273 水晶光电】总股本 1%以上限售股）。 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 7 1. 手机巨头旗舰机即将搭载全新黑科技 -虹膜识别 1.1 三星 Note7 确认搭载虹膜识别，专利配备三颗摄像头，将引领虹膜识别打开消费级市场 根据韩国多家科技媒体的预测，三星将于 2016 年 8 月推出新旗舰 Galaxy Note 7，而这款全新大屏新机将可能支持虹膜识别功能。 2016 年 5 月，三星在欧洲注册了“ Samsung Eyeprint”、“ Samsung Iris”两个商标，随后又在韩国和美国注册了“ Galaxy Eyeprint”和“ Galaxy Iris”两个商标，表明三星正在发力虹膜 、眼纹识别技术。 2016 年 6 月中旬，三星向美国专利商标局提交了一份新的专利申请，该专利是关于通过三个摄像头组成的图像捕捉系统提供准确的虹膜识别功能。该虹膜识别系统通过三个不同的摄像头分别捕捉不同的图像，其包含了一个广角镜头、一个窄角镜头，它们不仅仅只识别虹膜，同时还包括面部特征等等，同时也具备 Lighting Device（红外装臵）通过红外来提高在弱光下的虹膜识别成功率。 图 1 三星虹膜识别专利使用三个摄像头 图 2 三星虹膜识别专利逻辑框架图 2016 年 6 月 8 日，三星向中美韩三国的 Galaxy Note5 测试用户推送了最新TouchWiz UX 系统，全新 TouchWiz 界面令人耳目一新，一些系统新功能也被用户挖了出来。 在私密模式访问类型的设臵页面，系统菜单中出现了虹膜识别的选项。不过目前Note5 目前并不支持该功能，所以推测虹膜识别将会出现在新旗舰 Galaxy Note7 上。 图 3 三星全新 TouchWiz UX 系统出现 “使用虹膜 ”功能选项 图 4 三星 Note 7 背部虹膜扫描 模组谍图 6 月 16 日，韩国媒体 BeSuccess 进一步确认了这个消息，三星 Note 7 的虹膜识股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 8 别技术已经确定由韩国图像技术制造商 Patron（韩国 CCM 摄像头模组厂）提供。 根据 Patron 的对外消息，三星 Note 7 的虹膜识别功能可以识别出多达 266 个特征点，相比之下指纹识别只有 40 个，所以在安全性方面虹膜识别完爆指纹识别。 在虹膜识别方面，三星已经有了成熟的技术储备，同时最近已经有消费电子产品发布。 2016 年 5 月，三星发布专门为印度政府机构推出过一款 叫做 Galaxy Tab Iris 的平板，该设备支持虹膜识别，提供政府 Aadhar、 STQC 和 UIDAI 项目生物安全认证。 图 5 三星 Galaxy Tab Iris 平板支持虹膜识别 结合上述消息，我们可以推断，大概率三星将于今年下半年推出的 Note7 搭载虹膜识别技术，这将是虹膜识别技术第一次登陆主流手机大厂的旗舰机。我们相信，一旦虹膜识别技术在消费级市场打开突破口，凭借其安全性、便捷性、用户体验方面的优势，将迅速被众多厂商采用，整个虹膜识别市场也将远远超过现在的规 模。 1.2 富士通是虹膜识别技术的积极推动者 将虹膜识别技术应用于智能手机的第一家厂商并不是三星，而是富士通。 在 2015年 3 月的 MWC（移动世界大会）上，来自日本的富士通公司为智能手机带来了虹膜识别的全新生物识别技术，可以直接通过眨眼就能解锁手机。 图 6 富士通手机可利用虹膜识别解锁手机 图 7 富士通 Arrows NX F-04G 手机正面虹膜识别图 富士通的这套原型系统会用红外 LED 光线照向用户的眼球，并通过前臵摄像头 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。具体的原理方案我们将在后文进行详细分析。 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。股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 9 它也是目前首款量产带虹膜识别的智能手机，另外它还内臵指纹识别技术。在双重安全的保障下，整体能达到的安全性远比只支持指纹识别的高太多。 1.3 微软、中兴、 VIVO、 TCL 发布的是眼纹识别，并不是虹膜 识别 在这里，我们需要指出眼纹识别和虹膜识别是不同的两个概念。 眼纹识别是针对眼白（巩膜）进行的识别，而虹膜识别则是针对瞳孔外圆环部分（虹膜）进行的识别。 虹膜识别在容错率、信息量以及稳定性上均完胜眼纹识别，但是目前的硬件成本、开发成本均高出一大截。 图 8 眼睛的外观结构 图 9 眼纹识别技术有别于虹膜识别技术 眼纹中“纹”则指的是眼球上的血管，每个人的眼球上血管的形状都是独一无二的，并且眼球血管信息几乎很难被采集到。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，是眼球中瞳孔周围的深色部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹等等细节特征。而平时我们常见的近视眼、白内障、红眼病对虹膜也完全不会造成破坏，这些特征决定了虹膜特征以及身份识别的唯一性。 比较虹膜和眼纹可以发现，虹膜具有的信息量远多于眼纹，因此理论上虹膜信息更加安全，但是信息的采集难度更高一些。 虹膜识别需要借助红外光线照射，然后红外感应摄像头检测反射光线，获得虹膜的信息。而眼纹识别不需要借助红外光线，直接利用现有的普通手机前臵摄像头，加上特定的软件程序 便可以实现。 图 10 微软 Windows Hello 支持脸部、指纹和眼纹识别 图 11 微软 Lumia950 魔镜下测试眼纹识别 在眼纹识别方面，微软是非常积极的推动者。 2015 年 3 月，微软证实 Windows 10支持的其他登录选项包括脸部、指纹和眼纹识别。 这一新的生物特征身份识别系统被称作 Windows Hello，它可以用于对应用、企业内容和网络体验进行认证，无需输入密码。 股票报告网整理nxny行业研究电子元器件行业 10 2015 年 10 月，微软正式在美国发布 Lumia 旗舰手机 Lumia 950 和 Lumia 950 XL。Lumia950、 Lumia950 XL 最大的亮点之一就是支持眼纹识别，解锁手机只需“瞄一眼”即可，其识别能力即便是戴上墨镜也不在话下，速度在 2 秒左右。 微软帮助与支持官微发表微博对虹膜识别相关技术进行了科普，理论上现有Windows Phone 手机的普通摄像镜头也能够胜任眼部虹膜扫描，只要硬件厂商通过固件更新等方式在技术层面开启即可， 用户在升级 Win10 Mobile 后就可以享用 Window Hello 虹膜扫描登录了。 图 12 中兴 Grand S3 支持的是眼 纹识别 图 13 TCL 么么哒 3S 手机眼纹录入界面 国产手机厂商中兴于 2015 年 3 月发布了全球首款眼纹识别手机 Grand S3， 2016年 1 月，中兴发布的 ubia 布拉格 S 同样支持眼纹识别。 2015 年 5 月， vivo 公司正式发布 vivo X5Pro。同期， TCL 公司发布 TCL 么么哒3S 手机，也配备眼纹识别技术。加入了眼纹识别技术的手机，可以利用前臵摄像头扫描人的眼球，可对部分应用加密。 正如我们前面所讲，眼纹识别由于 采集的是眼白的