行业趋势热点前瞻解析系列之一_生物3D识别突破在即_技术创新引领行业发展

安信证券电子团队：生物/3D识别技术趋势与行业分析

核心内容概述

本报告主要分析了生物识别技术（指纹、人脸识别、虹膜识别）的发展趋势、技术路线、行业应用及主要厂商布局情况，探讨了其在消费电子、安防及金融等领域的应用需求与技术优势。

主要观点

• 生物识别技术作为身份验证的重要方式，因其稳定性、唯一性和安全性，已成为电子设备的重要组成部分。
• 指纹识别技术是最早应用于消费电子领域的生物识别技术，具有高安全性和快速识别能力，但受环境影响较大。
• 人脸识别技术由于其自然性、非接触性和广泛的应用场景，已成为门禁、金融安全等领域的重要技术。
• 虹膜识别技术以其极高的唯一性和安全性成为最可靠的生物识别方式之一，尤其适用于高安全需求的场景。
• 随着全面屏手机的兴起，指纹识别技术正向屏幕内嵌方向发展，推动了In Display与Under Glass等技术路线的普及。
• 人脸识别技术正向3D方向发展，结合深度信息和活体检测技术，提高识别准确率与安全性。
• 未来生物识别技术将朝着更精确、更安全、更易用的方向发展，同时面临成本控制与技术成熟度的挑战。

关键信息

1. 生物识别技术应用的必然性

• 生物识别技术自上世纪80年代起逐步发展，指纹识别在2013年iPhone 5s中首次广泛应用。
• 人脸识别在移动设备中从拍照功能发展到安全验证，但早期因算法不成熟导致识别率低。
• 虹膜识别自1987年提出，1991年实现系统化，2016年三星Galaxy Note7将其引入主流手机。

2. 技术优势对比

3. 指纹识别技术路线

• 光学全反射：成像能力较强，但易受手指状态影响。
• 硅晶体电容传感：识别速度快，成本低，但对手指干湿敏感。
• 超声波扫描：精度不受手指状态影响，但技术成本高，制造难度大。
• Under Glass：适用于全面屏设计，提高识别精度。
• In Display：是Under Glass的下一代技术，具有更优的识别体验，但需要OLED材质。

4. 人脸识别技术路线

• 可见光识别：受环境光照影响大，识别效果不稳定。
• 热红外图像成像：不受可见光影响，但易受环境温度影响。
• 主动近红外光：具有较好的环境适应性，成为主流方案。
• 3D人脸识别：利用深度信息，提高识别精度与安全性，主要技术包括结构光、三维建模与ToF技术。

5. 虹膜识别技术路线

• 技术实现流程：包括虹膜图像获取与边缘检测、预处理、特征提取与识别比对。
• 行业应用方案：三星Galaxy Note7是首个在移动设备中应用虹膜识别的手机。
• 未来改进方向：提高FAR与FRR指标，解决可见光干扰问题，降低技术成本。

6. 行业布局情况

• 苹果公司：在指纹识别、人脸识别与虹膜识别领域均有布局，包括收购多家技术公司，推动技术发展。
• 三星公司：在指纹识别与虹膜识别方面有较多技术积累，推出多款支持该技术的旗舰手机。
• 其他厂商：如Synaptics、FPC、高通等，也在相关技术上有所突破，推动行业发展。

7. 行业发展空间

• 3D图像与传感器市场预计在2016-2022年间将实现37.7%的复合年均增长率，市场规模将从13.28亿美元增长至90.34亿美元。
• 人脸识别与虹膜识别在金融、安防、门禁等领域具有广泛应用前景。
• 指纹识别市场持续增长，尤其是Under Glass与In Display方案的普及。

总结

生物识别技术正逐步成为消费电子、安防及金融行业的重要组成部分，其应用趋势向更高精度、更强安全性、更便捷性发展。指纹识别、人脸识别与虹膜识别各有其技术优势与应用场景，随着技术的不断进步，未来将实现更广泛的应用。苹果与三星等大厂商在该领域具有明显的技术与市场优势，而行业整体正朝着3D生物识别、深度学习算法等方向演进，推动生物识别技术进入新阶段。