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起底三星虹膜识别策略:生物识别技术背后的超级商机

和苹果通过iPhone带动指纹识别产业一样,三星已经寻找到生物识别技术的下一个商机,并正在积极打造新的硬件增长点。三星为何选择虹膜识别作为最大卖点?虹膜识别成为下一个指纹识别?

众所周知,三星凭借有着世界最领先的存储、面板、图像、处理器研发制造产业链,凭借先进独有的硬件创新成为消费电子领域的绝对霸主,硬实力引领科技浪潮。还未发布就被誉为年度旗舰机皇的三星Note 7,其搭载的众多硬件科技中,最令人心动的就是虹膜识别,先进技术带来极佳的用户体验可媲美指纹识别。Qc8esmc

因为指纹识别说到底还是触控传感技术的延伸,虹膜识别是图像感测技术的再次延伸,后者在人机交互上明显有更大的技术预留空间,这或许是三星选择虹膜识别的技术原因。Qc8esmc

三星利用年度旗舰Note 7力推虹膜识别,打造差异化硬件应用功能,显然对该技术充满信心。三星一贯模式就是将先进成熟的技术率先应用于自家的旗舰手机推广,在保证利润的前提下发展产能供给给其他厂商使用,再在全球打造产业链,利用先发和规模优势霸占金字塔最顶端的利益。
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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。虹膜识别作为目前已知的所有生物识别技术中最为精确的身份认证技术,因为只有眼虹膜,才是从出生后一直不变的生物体征,并且是活体生物体征。据悉印度目前已经有10亿数量级的虹膜库,未来成为主流身份识别技术潜力很大。Qc8esmc

虹膜识别更是被广泛认为是21世纪最具有发展前途的生物认证技术,并且三星深耕移动支付市场多年,已知的情报是,三星多年前就已经开始进行虹膜识别技术商业化开发和专利保护申请。Qc8esmc

随着智能终端的不断发展,应用场景的多元和变化,特别在移动支付和虚拟金融等方面,指纹识别技术已经不能满足更高层面的安全防护和身份ID要求,虹膜识别卡位新技术顺势而来,这或是三星选择虹膜识别的市场原因。Qc8esmc

生物识别市场快速增长,虹膜识别增速突出。虹膜识别在金融、医疗、安检、安防等领域已经广泛使用,为消费电子端的普及提供了生态基础,不同应用场景的交互与交融将有效提高虹膜识别的渗透加速和生态系统的丰富。根据美国智库AcuityMarketIntelligence发表的报告显示,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%。Qc8esmc

保障信息安全和个人身份唯一ID是虹膜识别最大应用优势。拥有庞大的市场需求,竞争对手又实力不强,技术突破时机来临,三星押注虹膜识别能否带动产业链的发展?虹膜识别产业链主要由那几部分构成?眼虹膜识别会不会成为下一个风口?国内虹膜识别的最新动态如何?Qc8esmc

解码三星Note 7虹膜识别技术

虹膜识别的方法最早由美国的眼科医生Leonard Flom 和 Arin Safir在1987年提出来的。虹膜识别的算法是由剑桥大学John Dargman博士研究出来的。他提出了对虹膜进行编码、比较的数学算法。因为设备复杂,扫描距离短(一般要求在7英寸范围以内),以及使用者心理上对健康的担心,而未能在民用市场大量使用。Qc8esmc

虹膜识别技术的过程一般来说分为:虹膜图像获取、图像预处理、特征提取和特征匹配四个步骤。几年前,三星一直与延世大学的生物计量研发中心携手合作,合力打造“虹膜识别技术”(iris recongnition technologis)。三星电子公司已被证实在2012年5月申请了虹膜识别技术专利,在最近曝光的iris专利来看,三星在虹膜识别的技术积累已经非常成熟。Qc8esmc

三星已经向美国专利商标局申请一项新专利,资料显示,三星考虑用三个摄像头提供虹膜识别功能。
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根据三星的介绍,虹膜识别系统可以抓取用户脸部、眼睛的图像,然后生成图像信号。虹膜识别系统用3个镜头抓取图像信号,根据生成的图像及其它信息,系统可以检查用户的虹膜。当虹膜识别系统以虹膜识别模式运行时,应用处理器可以控制系统输出数据,这些数据与可见光图像、红外光图像是一致的。Qc8esmc

在应用处理器的控制之下,照明装置“Lighting Device”向用户的眼睛发射红外光。应用处理器还可以控制虹膜识别系统按两种模式运行:前置摄像头模式和虹膜识别模式。Qc8esmc

据网友@i冰宇宙 爆料,Note 7上的虹膜识别技术,是三星投资传感器厂商潜心开发的,已经摸索了好几年,如今技术上已相当成熟成熟,尤其识别算法都是三星自主研发的。Qc8esmc

据@Kevin王的日记本 爆料,从供应链得到的消息显示,Note 7采用了红外线LED来搭配虹膜识别技术,使用它朝着人的眼睛发射红外线光源,即使在特殊环境下,虹膜识别的成功率也会很高。Qc8esmc

Note 7采用的Iris方案,三星的做法是,在手机听筒的左侧设有一个虹膜识别的传感器,当开启虹膜识别时,这个传感器会亮起。
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当用户将自己的虹膜录入时,虹膜测定技术能够将虹膜的外观特征转化为虹膜密码储存。当用户试图用虹膜识别功能来解锁手机时,红外线LED灯将和虹膜摄像头同时启动,首先获取用户的眼部图像,然后将虹膜和眼睑进行区分,然后提取出虹膜图像部分,将识别的虹膜图像转化为编码,将编码与已经存储的密码进行比对,如果一致,那么手机解锁,否则就会解锁失败。虽然过程比较复杂,然而根据视频演示,解锁速度相对较快。Qc8esmc

算法、红外LED和红外摄像头模组

眼纹识别与虹膜识别有着巨大的差异,特别是在安全等级和识别率上。虹膜识别产业链主要由三部分构成:算法与软件、红外LED和红外摄像头模组。Qc8esmc

目前的眼虹膜识别,主要是用于远距离、多模态、高通量的固定方式,对于新的移动与近距离的应用方式,有很大的挑战: 比如复杂光线环境下,微型成像模块生成虹膜图像的质量,虹膜识别算法的公开评测等等。不同人种,眼虹膜识别的挑战不一样,亚洲人的黑眼睛眼虹膜识别最难。
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虹膜识别刺激红外摄像头与红外LED的需求。算法和软件起着至关重要的作用,决定识别的速度与准确性。由于虹膜面积小,而且不同人种的虹膜颜色有着很大差别,所以虹膜识别必须采用专用的红外摄像头,尤其是图像传感器、镜头和滤色片存在较大的差异。虹膜识别需要采用800-900nm范围的近红外光进行扫描,专用的红外LED也是重要的基础硬件。Qc8esmc

目前来说,手机中使用眼虹膜识别,最让手机公司头痛的是ID的设计,使用多个摄像头与目前整体手机的UI不匹配。国内成熟的解决方案还没有做出来,一般为手机顶部自拍与采集虹膜的摄像头二合一的方案,中兴手机在这一块走的比较靠前。
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事实上,在2015年,富士通就设计制造了ARROWS NX F-04G,这是首款具备虹膜识别的智能手机;后来,微软的Lumia 950XL也加入了Windows Hello虹膜扫描解锁功能;一些国内厂商也陆续在刷眼上做文章,中兴、vivo出品的手机添加了眼纹识别功能,声称在安全性上更进一步。Qc8esmc

眼虹膜识别产业生态进展如何?

国内对生物识别技术的研发比较早,有两家算法龙头均为非上市公司聚虹光电和中科虹霸。初创企业有北京的释码大华(EyeSmart),目前在终端应用上走的很前面,已经开始与国内手机厂商进行尝试性合作。Qc8esmc

释码大华推出的全球首款小型化虹膜产品在京东上众筹,消费者反映还不错。去年5月,他们还在英特尔的IDF大会上,与英特尔成立了全球首个虹膜支付联盟,联想,民生银行也加入了这个联盟,一起打通了首个眼虹膜支付系统。并且,眼虹膜识别,在智能汽车安全上也是一个很有潜力的应用。Qc8esmc

虹膜识别技术在终端的应用非常广泛,不止于智能手机,未来这项技术还可以在笔记本、可穿戴电脑、物联网设备、平板、VR/AR设备等其他产品得以应用。
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在今年五月份,三星就率先在盖世Tab Iris上搭载虹膜识别功能,首发印度马德里举行首发发布,售价已经做到非常便宜大约在1315元左右。Qc8esmc

三星移动总裁高东真最近表示当虹膜识别技术的成本进入可控范围内,三星就会把这项技术下放到自家的中端机型上。而这一个做法无疑会推动整个行业的发展。Qc8esmc

有三星领头羊带来赚钱效应,虹膜识别技术应用站上硬件风口,能否继指纹识别之光形成一个强产业链?我的答案是肯定的。
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