电容屏物体识别_析谈指纹识别

指纹识别技术是利用人类指纹的唯一性&＃xff0c;通过采集指纹图像进行比对来识别身份的一种技术。指纹识别需要先采集指纹并对指纹进行DSP图像处理从而生成细节清晰的指纹图像来进行对比给出结果。指纹识别芯片&＃xff0c;就是内嵌的芯片产品&＃xff0c;可以实现上述的指纹图像采集、特征提取、对比的芯片。目前智能手机是指纹识别芯片最主流的应用终端。

世界上第一部指纹识别手机是1998年西门子推出的样机&＃xff0c;为刮擦式指纹识别&＃xff0c;之后10年市场上又陆续推出了几款刮擦式指纹识别手机&＃xff0c;但这类识别方法耗时久、不美观、成本高&＃xff0c;市场效果不达预期&＃xff0c;热度不够&＃xff0c;因此指纹识别一直处于缓慢发展阶段&＃xff0c;市场也一直处于FPC 和AuthenTec竞争阶段。

直到2013年&＃xff0c;AuthenTec研发出了正面按压式指纹识别技术并被苹果收购&＃xff0c;推出TouchID&＃xff0c;彻底引爆指纹识别市场。而FPC则抢占了初苹果之外的大部分市场&＃xff0c;市场也因此变成了FPC一家独大。2014年国产厂商汇顶科技联合魅族打破苹果垄断&＃xff0c;早于三星S6&＃xff0c;推出了第二款正面按压式指纹识别手机&＃xff0c;汇顶科技也成为国内指纹识别龙头企业&＃xff0c;市场份额全球第一。

全球首个搭载指纹技术的手机出现于1998年&＃xff0c;西门子手机首次将Bromba公司的指纹识别技术应用于手机中&＃xff0c;但是电容式指纹技术的普及则是由苹果公司来实现的&＃xff0c;2013年搭载正面按压式识别技术的iPhone5s引领了智能手机指纹识别技术的浪潮&＃xff0c;指纹识别技术进入了快速发展期。

市场上主流的指纹识别技术主要可分为三类:电容式指纹识别、超声波指纹识别以及光学指纹识别。

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1&＃xff09;电容式指纹识别&＃xff1a;正面按压式指纹识别系统属于电容式指纹识别&＃xff0c;主要利用手指皮肤表面作为一极&＃xff0c;脊线和谷&＃xff08;指纹上高低点&＃xff09;由于与芯片表面距离不同&＃xff0c;形成不同的电容值&＃xff0c;从而电容式指纹识别传感器获取指纹图像信息。

电容式指纹识别技术也是市场主流的指纹识别技术&＃xff0c;据三方数据&＃xff0c;电容式指纹识别在2014年至2017年渗透率提升到72%。但之后随着全面屏手机的兴起&＃xff0c;电容式指纹识别的市场逐渐被超声波及光学指纹识别所侵占。

2&＃xff09;超声波指纹识别&＃xff1a;超声波指纹识别类似于声呐&＃xff0c;主要利用超声波接收特定频率的信号反射来探知指纹的具体形态。目前三星是市场上主要运用超声波指纹识别技术的公司&＃xff0c;市场下游需求小。同时相较于光学指纹识别&＃xff0c;超声波指纹识别单价偏高&＃xff0c;使得其市场发展缓慢。

3&＃xff09;光学指纹识别&＃xff1a;光学指纹识别是目前最广泛使用的指纹识别技术&＃xff0c;利用手指放在光学镜片上&＃xff0c;由内置光源照射&＃xff0c;投射在电荷器件上&＃xff0c;经指纹芯片处理成为多灰度指纹识别图像。随着全屏手机浪潮的到来&＃xff0c;光学指纹识别也将会在未来占据绝大部分的指纹识别市场。

其中&＃xff0c;光学式指纹识别技术在国产终端中占据很大比例&＃xff0c;应用最为广泛。

电容式是传统用的指纹辨识芯片&＃xff0c;而全屏手机需要的屏下指纹辨识技术则是超声波和光学式两种&＃xff0c;超声波技术是由高通主导&＃xff0c;光学式技术供应商有汇顶、神盾、思立微等。

全面屏趋势来袭&＃xff0c;屏下指纹大势所趋&＃xff1a;全面屏手机的解锁方式主要包括人脸识别和指纹识别两种。以苹果为代表的厂商主要使用人脸识别技术&＃xff0c;但由于成本较高&＃xff0c;且存在戴口罩等场景下解锁易失败的问题&＃xff0c;仍难以取代指纹识别的市场主流地位。

指纹识别中普通电容技术无法解决屏占比的问题将逐渐被淘汰。全面屏搭配屏下光学指纹识别技术已成为市场标配&＃xff0c;现屏下指纹手机已逐渐向中低端市场渗透。

2017年手机全面屏市场爆发&＃xff0c;渗透率达到9%&＃xff0c;预计2020年将达到85%。根据CINNO Research统计报告&＃xff0c;2019年全球屏下指纹手机出货量约为2.0亿台&＃xff0c;同比大幅增长614%。除了三星、苹果之外&＃xff0c;华为、小米、oppo、vivo等品牌OLED手机屏下指纹已经成为标配&＃xff0c;渗透率高达90%以上。预估至2024年&＃xff0c;整体屏下指纹手机出货量将达11.8亿台&＃xff0c;年均复合增长率CAGR达42.5%。

在整个光学屏下指纹市场中&＃xff0c;光学屏下指纹占据整体出货量的75%&＃xff0c;是最为主流的技术方案。主要原因是2019年的第二代光学方案使用透镜代替准直层&＃xff0c;改善了图像质量的同时&＃xff0c;将整个模组固定在中框上&＃xff0c;无需与屏幕贴合&＃xff0c;相对于第一代方案大大降低了模组成本。透镜方案的光学指纹凭借较低的成本推动了整个OLED屏下指纹渗透率在2019年得以快速增长。

根据旭日大数据统计&＃xff0c;2019年全球指纹识别手机出货量为12亿台左右&＃xff0c;渗透率达到了80%&＃xff0c;预计未来渗透率仍有继续增长的空间。

根据CCID数据&＃xff0c;2017年全球和中国指纹识别芯片市场规模分别为31.2亿和11.2亿美元&＃xff0c;CCID预计2020年全球和中国指纹识别芯片市场规模将分别达到47.2亿和17.2亿美元。

目前&＃xff0c;全球能提供指纹识别芯片产品的企业主要包括AuthenTec、Validity、Fingerprint Cards、汇顶科技、思立微、敦泰科技、IDEX 等。

国内厂商中&＃xff0c;汇顶科技作为全球市占率第一的企业&＃xff0c;毫无疑问成为行业龙头。据旭日大数据发布数据&＃xff0c;2018年2月&＃xff0c;汇顶科技出货量3260万颗&＃xff0c;已成功超越FPC成为市场龙头。

随着国内下游终端手机厂商的飞速发展与支持&＃xff0c;汇顶科技2018年市场占有率达到39%&＃xff0c;居于全球各大指纹识别厂商首位&＃xff0c;其次为FPC&＃xff0c;市占率32%&＃xff0c;二者相加超过70%&＃xff0c;远超其他指纹识别厂商。作为龙头公司&＃xff0c;汇顶科技2020年在屏下光学指纹识别芯片市场的占有率将会进一步提高&＃xff0c;远超其他公司。

未来随着全面屏手机的逐渐渗透&＃xff0c;国产下游厂商&＃xff08;如华为、小米、Vivo等&＃xff09;的不断发展&＃xff0c;以及半导体行业宏观政策的支持&＃xff0c;以汇顶科技为首的国产指纹识别芯片厂商有望占据全球行业龙头的地位优势&＃xff0c;发挥本土化、技术领先、研发实力强、产品性价比高等优势&＃xff0c;扩大国内市场占比&＃xff0c;积极开拓海外市场&＃xff0c;加快近年来已有的国产替代化趋势&＃xff0c;迎来新一轮的业绩增长。

屏下指纹的技术原理为&＃xff0c;由于OLED屏幕像素间具有一定的空隙&＃xff0c;可以使得光线透过。当用户手指表面按压屏幕时&＃xff0c;OLED屏幕发出光线将手指区域照亮&＃xff0c;照亮指纹的反射光线透过屏幕像素的间隙返回到紧贴于屏下的传感器上。最终形成的图像通过与数据库中已存的图像进行对比分析&＃xff0c;进行识别判断。

在光学屏下指纹的基础上&＃xff0c;由于5G手机内部空间的紧缺&＃xff0c;超薄屏下指纹方案的需求也越来越强烈。2019年&＃xff0c;汇顶科技量产了全球第一颗超薄光学屏下指纹&＃xff0c;模组厚度约在0.3mm&＃xff0c;仅仅是传统光学指纹模组厚度的十分之一。

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