智能虹膜识别身份认证系统产业化项目中科大.doc

公共安全领域项目申报计划书项目名称 智能虹膜识别身份认证系统 项目单位 中国科学技术大学 地 址 安徽合肥中国科学技术大学电子科学与技术系 电 话 0551-3601819 传 真 电子邮件 yaopeng binli联 系 人 姚鹏(13965099914) 李斌(13956947784) 一 项目简述中国科学技术大学智能信息处理实验室经过多年的研究和开发，研发成功一种新型的生物特征识别技术智能虹膜识别身份认证系统，独自申请了多项技术发明专利，该项技术已进入可转产业化阶段。由于该技术的巨大市场前景，及广阔的应用范畴，为了加速该项技术的产品化进程，加速市场占有速度，中国科学技术大学智能信息处理实验室的多位核心成员组建了核心技术团队，依托中国科学技术大学，正在积极筹建公司，并拟进行融资。生物特征识别是以人身上固有的各种生理和形态特征作为识别介质，从而达到识别出个人身份的新兴研究学科，属于安防领域，主要包括指纹识别、人脸识别、虹膜识别、掌纹识别等。生物特征识别可以广泛应用于国家安全部门、国家重点设施、企业关键部门、以及高档小区的出入控制等，例如：航天发射中心、大型水坝反恐、银行的金库和保险箱等，世博会、奥运会、上海合作组织会议等重要会议和活动的反恐安检，机场、港口等的快速通关系统，只要是需要身份识别的地方，生物特征识别技术就可以应用。目前市场上的生物特征识别产品主要为指纹识别产品，再加上少量的人脸、虹膜以及掌纹识别产品。与指纹识别，掌纹识别以及人脸识别等相比，虹膜识别有高得多的识别正确率，但采集设备复杂昂贵，因此主要为高端应用。我方开发的智能虹膜识别身份认证系统具有独特的性能：采集友好性高，识别算法性能处于国际领先地位，整个识别过程迅速快捷，与国内外其他公司的虹膜识别系统相比价格极其低廉。因此该系统不仅能够与市场上已有的虹膜识别产品在高端应用层面竞争，还可以与其他生物特征识别产品竞争低端以及中端应用。二 项目实施单位情况1. 研究机构情况中国科学技术大学智能信息处理实验室，目前共有20多位老师和学生，从事的科研工作涵盖生物特征识别、优化计算、神经网络和遗传算法、模式识别和图像处理等多个领域，是国内最早开展遗传算法和生物特征识别研究的实验室之一。本实验室从上世纪90年代初即开始进行生物特征识别的研究，相继在指纹，虹膜，人脸，掌纹，手型识别等方面取得了一系列的研究成果，承担了多项国家级的研究项目，发表了上百篇高档次的国际学术论文。尤其是在虹膜识别方面，本实验室相继开发了多个虹膜识别原型系统，并申请了多项专利，性能处于国际领先水平，已经达到可转产业化的程度。另外，本实验室正在积极与合肥、深圳以及浙江的多家企业进行合作洽谈，拟引进一个战略投资者，从而使我们的虹膜识别技术早日走上产业化道路。2. 核心技术团队我们的核心技术团队以中国科学技术大学智能信息处理实验室的三位老师为基础。为了丰富团队的实力，我们又引进了两位优秀的人才，因此整个核心技术团队总共由5名成员组成。姓 名承担的角色工 作 单 位学历或职称庄镇泉技术（顾问）中国科学技术大学教授姚 鹏技术（核心算法）中国科学技术大学博士李 军技术（核心算法）新加坡南洋理工大学博士庄叶涛技术（项目管理）美国Marvell公司合肥研发中心研发主管李斌技术（顾问和管理）中国科学技术大学副教授三 项目技术情况1. 生物特征识别技术随着网络和信息技术的不断发展，个人的身份鉴别变得越来越重要，也面临越来越严重的考验。生物特征识别（Biometrics）是以人体固有的各种生理和形态特征作为识别介质，从而达到唯一识别个体人的新兴研究学科。与传统的身份鉴定手段相比，基于生物特征识别的身份鉴定技术具有不易遗忘或丢失、防伪性能好、随身携带等优点。用于身份鉴别的人体生物特征可分为动态特征和静态特征两大类。动态生物特征主要是指人的动作特征，主要包括语音、签名、步态特征等。这类生物特征是人们长期生活养成的行为习惯，具有较好的防伪性能。静态生物特征指用于鉴别的人体器官本身的特征，不随客观条件和主观意愿发生改变。可应用于身份鉴别的静态特征主要集中在头部和手部。如指纹、虹膜、视网膜、掌纹、颅骨等。到目前为止，国内外已经有多种生物特征身份识别系统投入使用。其中最多的是手形和指纹识别系统，其他的识别系统包括虹膜、视网膜、人脸、语音和步态以及DNA检测等等。2. 虹膜识别技术虹膜的外观如图3.1所示，生理细节图如图3.2所示。 图3.1 虹膜外观图 图3.2 虹膜生理细节图虹膜之所以能够用来识别人的身份，主要来源于两个方面的研究：1 通过大量的临床观察，眼科专家和解剖专家认为虹膜的人与人之间的差异非常大，而且基本不随着时间的变化而变化；2 生物学的发展揭示出，虽然虹膜的一般结构是由基因决定的，但是它的形成严重的依赖于周围的环境，特别是胚胎期的初始条件，其形成近似于一个完全随机的过程，所以含有丰富的细节信息。所以即使是相同基因型的孪生子，其虹膜也是有很大差异的。综上所述，虹膜用于身份鉴别的主要优势有：1 天然的被保护特性：虹膜是人体唯一外部可见的内部器官，位于角膜和水样液之后，与外界环境隔离开来，不易受损；除非进行外科手术，否则不可能改变虹膜的纹理；2 高复杂性：虹膜鉴别可达200多个自由度，而指纹鉴别一般只有约35个自由度；3 高稳定性：虹膜纹理可以保持几十年不变；4 非侵犯性：该技术可以不与人体接触，甚至在没有引起人们注意的情况下，即可把虹膜图像拍摄下来；5 防伪性：瞳孔的震颤效应以及对光的反映等可以作为活体检测的依据。一般来说，一个虹膜识别身份认证系统应该包含以下几个部分：1 图像采集：即取得包含有丰富细节信息的可供识别的虹膜图像；取得这样一幅适合作算法分析的图像是虹膜识别的前提条件；2 图像预处理：主要的任务是判断图像中是否有虹膜，图像是否清晰以及进行活体检测；3 虹膜定位：精确定位虹膜的内外边缘以及眼睑等。一个好的定位算法要求有很高的鲁棒性和快速性。4 特征提取：寻找合适的可用来识别的模式信息，是虹膜识别算法的核心部分；5 特征匹配：针对于不同的特征所设计的检验方式，主要关心的指标：准确率(误识率和误拒率)和匹配速度。图3.3 虹膜识别系统框图3. 我们的虹膜识别技术的创新性中国科学技术大学智能信息处理实验室经过多年的研究，相继研发成功了第二代和第三代智能虹膜识别系统。智能虹膜识别系统样机如图3.4所示，它由采集部分和识别服务器组成。 a. 第二代智能虹膜识别系统 b. 第三代智能虹膜识别系统图3.4 智能虹膜识别系统样机采集部分的特点：l 采用主动近红外光源来照亮用户的虹膜，这样使得虹膜采集不受外界光照变化的影响。并且通过光学单元获取虹膜图像是完全安全的；l 操作非常方便：在摄像头前安装有半透半反镜（对于用户来说就像一面普通的镜子），用户采集虹膜图像时，只需要从半透半反镜中看到自己的一只眼睛，就表明已经对准。这样就降低了虹膜采集的对准难度；l 采集是非接触的，使用具有自动聚焦和自动调焦功能的摄像头来采集虹膜图像，用户只要大致确定自己的眼睛离半透半反镜的距离在8cm到32cm之间，就能采集到清晰的虹膜图像；l 整个采集过程在1.2秒之内即可完成，采集开始提示灯亮，采集结束提示灯灭，这样就确保了用户使用的快速性和友好性；l 采集装置非常小巧，第三代智能虹膜识别系统的样机尺寸为83mm×87mm×115mm，如果开发成最终面向用户的产品，尺寸还可以大大缩小；l 采用活体检测，防止伪造的虹膜。识别服务器的特点：l 采用快速图像清晰度判断算法，控制采集过程中的自动调焦和自动聚焦摄像头，确保虹膜图像的清晰度以及采集过程的快速性，采集方法已经申请了专利；l 采用鲁棒性很高的虹膜定位算法，保证虹膜定位的准确性（高的虹膜定位准确性是虹膜识别率高的前提）。同时检测虹膜图像中的睫毛、眼睑以及光斑，确保虹膜识别不受到这些因素的干扰；l 采用高识别率的虹膜特征提取和匹配算法，确保整个智能虹膜识别系统的识别等错误率（误识率和误拒率相交的点）小于0.001%。该算法经ICE 05公开测试库测试，识别性能已经达到世界领先水平。该算法已经申请了专利；l 采用先进的加密技术，对虹膜编码模板进行加密，保证用户的虹膜信息不会泄露；l 整个虹膜识别算法的速度小于0.3秒，单次特征匹配的速度更是少于0.0001秒，完全满足实时要求；4. 我们的虹膜识别技术的先进性我们的虹膜识别算法参加了2004年第一届全国生物特征识别竞赛虹膜组的竞赛，取得了第一名的成绩，新华网给予了专门报道，证明我们的虹膜识别技术当时已经达到了国内领先水平。我们的虹膜识别算法拥有国际领先的正确识别率，当应用于普通的小型系统时，并不能比别的虹膜识别算法体现出太多的优势。但当应用于高端大型系统时，将拥有极大的算法性能优势。5. 我们的虹膜识别技术的成熟性中国科学技术大学智能信息处理实验室在2002年自主开发的第一代基于虹膜识别的身份鉴别原型系统，就通过了安徽省科技厅的鉴定，并获得了2004年的安徽省科技进步三等奖。2005年自主开发的第二代智能虹膜识别身份鉴别系统，参加了2006年的深圳高交会，得到参观者高度评价。2006年对其进行进一步改进，缩小尺寸，提高性能，开发成功第三代智能虹膜识别系统。经过对系统不断进行改造和性能提升，目前的最新第三代智能虹膜识别系统，已经具有足够产业化的技术成熟度。我们多个第三代智能虹膜识别系统样机已经在多家公司试用测试（深圳国际安全技术有限公司，深圳爱特智能系统有限公司，安徽万唐电子科技有限公司，安徽皖通信息技术有限公司，安徽汇智信息技术有限公司等），试用和测试结果都令人非常满意。另外，我们的虹膜识别算法模块经过美国Cogent公司（全球最领先的生物特征识别公司之一，是世界四大指纹识别公司之一，在指纹识别方面拥有全球领先的技术）北京研发中心在多个数据库上（包括ICE 05，中科院自动化所的CASIA 3.0和其他的一些数据库，总共有4万多幅虹膜图像数据）的全面测试，证明鲁棒性，识别准确率都达到世界先进的水平。我们的系统和算法也欢迎感兴趣的投资商和合作方进行全面的测试。对于智能虹膜识别系统，我们具有完全的自主知识产权。在2007年申请了两项国家发明专利：1. 一种基于局部频率特征和局部方向特征的虹膜识别方法，专利申请号：200710121107.12. 扫描筛选式虹膜图像采集系统及采集方法，专利申请号：200710121106.76. 技术的发展趋势以及可能的替代技术虹膜识别技术在国内虽然也有一定的应用，但还没有普及开来，主要原因是成本相对来说要高很多，另外采集的不太友好性也阻碍了虹膜识别技术的进一步应用。因此未来的虹膜识别技术将朝着降低成本，增加友好性的方向发展。由于虹膜识别在生物特征识别技术中具有准确性和稳定性高，识别速度快等优点，如果能够解决虹膜识别系统的高成本和采集的不友好性，那么虹膜识别技术将是最不可替代的生物特征识别技术，并有很大的可能替代其他的生物特征识别技术（例如社会上广泛应用的指纹识别技术）。与指纹以及脸像识别相比较，虹膜识别技术的识别率以及稳定性要明显高很多，而且不容易受到光照等的干扰，另外由于是非接触式采集，采集器不需要象指纹采集器那样定期更换。英国国家物理实验室通过广泛的实验研究对上述各类人体生物特识别技术作了分析比较，在实验结果中认为：虹膜识别是“最精确的”、“处理速度最快的”以及“最难伪造的”。四 项目产品市场情况1. 虹膜识别技术的应用范围l 在国防军队系统中的应用导弹基地、舰艇基地、军用机场、雷达站、军械库、军工厂，指挥系统、作战系统、军事办公系统、火控系统，等等。军队关系到国家安全，所以其安全需求无处不在。l 在重大国际会议和活动中的反恐中的应用世博会、奥运会、人大政协两会、上海合作组织会议、亚太经合会议、博鳌论坛、高峰论坛，等等。在各种恐怖组织和活动不时影响的当今世界，反恐和安全已经成为各个重大国际会议和活动中的重要任务。l 在国家重点机构和设施的安全保护中的应用中南海、各级政府警察机构、广播电视中心、水电站大坝、核电站、大型油库，等等。l 在企业重要区域和设施的安全保护中的应用企业的数据中心、财务系统、技术资料、商务资料等。l 在银行金融系统中的应用银行金融系统对安全防范控制系统有着极高的要求，因此，以安全性能最好的虹膜为特征的智能虹膜身份认证系统有着广泛的应用前景。这些应用可以包括：银行金库，保险箱，ATM自动取款机，信用卡等。有了虹膜识别技术的保护，可以能提高安全系数和客户对银行的可信度，解除用户忘记密码和随身携带大量银行卡的苦恼，而且还可以防止冒领、盗取的事件发生，提供可以跟踪的操作记录信息。l 在海关系统中的应用智能虹膜身份认证可以用来管理航空公司和机场职员进出的限制区域，不仅可以大大减轻机场的身份检验工作，还可有效保障机场和乘客的安全。机场、港口等的通关系统，采用虹膜识别等生物特征识别技术，可以加快通关速度，减少工作人员的工作量，并且可以防止伪造护照等。l 社会保障系统中的应用在社会保障系统中，应用智能虹膜身份认证系统，可以保护养老保险金的领取，为老年人提供方便安全的操作环境。防止老年人因为遗忘密码，随身携带密码，或者因使用简单密码造成的损失。另外还可以杜绝冒领养老保险金的现象，减少国家的损失。l 医疗系统中的应用国内医院的信息化建设已经从医疗管理信息化开始向无纸化数字医院发展，智能虹膜身份认证系统可以全面整合到医院的管理信息系统(HIS)中。通过虹膜身份认证系统设置管理权限，保护病人的隐私。通过该系统，管理治疗计划、护理计划及各类护理文件，减少医疗差错。整合了智能虹膜身份认证系统的管理信息系统，可以提供高度可靠的面向病患的查询系统，增加医院工作的透明度，方便病患查询病例，医疗费用等。智能虹膜身份认证系统可以验证病人身份，例如输血管理，有助于证实寻求公共救援、医疗及其他政府福利或者保险金的人的身份确认。杜绝因冒名顶替而造成的损失。智能虹膜身份认证系统还可以帮助医生实施手术，保证患者的安全，如激光治近视手术中，虹膜定位技术在大幅提高手术精确度的同时，还能够自动识别患者身份和左右眼，完全避免了术中可能存在的拿错病例、写错数据等人为疏忽，进一步提高了手术的安全性。l 在电子商务系统中的应用：智能虹膜身份认证系统为网上银行，网上贸易、电子商务的一系列网络商业行为，提供安全性保障，虹膜识别能够确保使用者是真正的合法用户，从而极大的地提高网上信息的安全性。l 其他应用：门禁控制系统，个人计算机的安全防护， 考勤系统等。2. 虹膜识别技术的市场前景现代生物识别技术始于70年代中期，由于早期的识别设备比较昂贵，因而仅限于安全级别要求较高的原子能实验、生产基地等。现在由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降，精度逐渐提高，生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证、政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务、安全防务等领域。据国际生物集团（IBG）统计，到2005年底，全球生物认证技术的市场达到22亿美元，并将以每年超过80的速度增长。业内专家估计，未来5年，我国将有近百亿的市场等待着企业去开拓。这几年，我国对公共安全和信息安全越来越重视，对这方面的资金投入显著增加。国家强制要求在城市的各个区域以及每栋商务大楼内安装视频监控系统。上海规划在未来几年内在所有街区上安装几十万个视频监控摄像头，并且在地铁等轨道交通线上安装智能安全识别系统，通过摄像头进行人脸自动识别，来发现可疑分子。图4.1 国外生物特征识别的市场份额在911前后的对比图3.4 20072012年全球生物识别行业市场规模在中国国内市场上，据美国生物识别文摘报道，2005年生物识别产品的销售收入约0.6亿美元，到了2006年增长到约1.1亿美元，其中超过97%为指纹识别产品。作为国内应用最为广泛的生物特征识别技术，指纹识别技术在国内市场有如下特点：1. 厂商多，市场竞争激烈，利润率较低；2. 准确性不高；3. 接触式采集，容易磨损，需要定期清洁，定期更换指纹采集芯片，这会增加用户的成本；4. 平均匹配时间过长导致大数据库系统的响应时间过长；5. 对某些人群存在采集困难（老年人及小孩，先天无指纹或者指纹纹理细微的人； 重体力劳动者容易磨损，煤矿工人等容易污染等）。虹膜识别技术在国内虽然也有一定的应用，但还没有普及开来，主要原因是成本相对来说要高很多，另外采集的不太友好性也阻碍了虹膜识别技术的进一步应用。如果能够解决虹膜识别系统的高成本和采集的不友好性，那么由于与指纹以及人脸识别相比较，虹膜识别具有高得多的准确性和稳定性，匹配速度快（可以容易的应用在大规模用户系统上），虹膜识别技术将有着广阔的市场前景，并有很大的可能取代指纹识别产品。下面是虹膜识别技术在国外的的一些应用实例：l 美国佛罗里达州萨拉索塔县拘留中心采用虹膜识别，验证犯人身份；l 荷兰阿姆斯特丹机场，采用虹膜识别系统识别乘客，进行自动边境控制；l 美国五角大楼运动俱乐部采用虹膜识别系统，控制俱乐部成员进入俱乐部使用运动设施，防止冒名顶替；l 香港政府的机要部门采用虹膜识别技术，防止非法进入；l 美国众议院立法委员会办公室利用虹膜识别来验证立法提案的有效性；l 阿联酋已经在全国的海关建立了基于虹膜识别的边境通关和别驱逐者跟踪的系统l 德国法兰克福机场，采用虹膜识别技术，进行旅客自动登机控制；l 3. 国内外虹膜识别公司l 国内的虹膜识别公司国内从事虹膜识别技术研究的机构和公司并不多，除了中国科学技术大学智能信息处理实验室之外，还有中科虹霸科技有限公司，上海邦震科技发展有限公司，北京凯平艾森信息技术有限公司，西安中虹智能科技有限公司等公司。1. 中国科学院自动化所及中科虹霸科技有限公司中国科学院自动化所生物识别与安全技术研究中心是国内最早进行虹膜识别研究的研究机构之一。他们前后开发了3个虹膜识别系统。中科院自动化所最近与林州重机（集团）有限公司合作，成立了中科虹霸公司，专门开发虹膜识别方面的产品。该公司的虹膜识别产品的具体商业应用只有：黑龙江省鹤岗市新兴煤矿虹膜识别系统。2. 上海邦震科技发展有限公司上海邦震科技发展有限公司主要是依托上海交通大学图像处理与模式识别研究所，来发展他们的虹膜识别技术。上海邦震公司虹膜识别方面的商业应用还没有见到有报道，在虹膜采集装置的易用性和友好性方面还有待改进。3. 北京凯平艾森信息技术有限公司北京凯平艾森信息技术有限公司的虹膜识别技术主要是依托原中国科学院计算技术研究所副所长王介生教授的研究成果。他们的主要产品有手持式虹膜识别系统和壁挂式虹膜识别系统。具体的商业应用有：虹膜识别考勤产品在中国核工业理化院实验设备厂成功使用；虹膜识别产品在全国最高法院成功应用。4. 北京易环球电子有限公司北京易环球电子有限公司是一家外资独资企业，因此他们的虹膜识别技术是依托国外的虹膜识别技术。他们公司的虹膜采集设备使用的是日本OKI公司生产的IRISPASS-M型号的虹膜识别产品。具体的商业应用有：凤凰卫视门禁系统；兴业银行太原分行采用虹膜门禁系统对银行金库保险库进行管理。由于此公司使用的是国外的虹膜采集装置和国外的虹膜识别核心算法，因此技术上比较成熟，但是成本相应的也较高。5. 西安中虹智能科技有限公司西安中虹智能科技有限公司的虹膜识别产品主要在煤矿等企业应用。具体的商业应用有：窑街煤电天祝煤业公司；黑龙江鹤岗矿业集团等； 国内公司的虹膜识别产品，存在的突出问题是采集图像困难，使用不方便。这些虹膜识别系统或者是接触式的，或者不能自动调焦和聚焦，用户必须前后移动来采集清晰的虹膜图像，因此采集的友好性较差，而这恰恰是虹膜识别技术的最大不足和难点。这些不足限制了他们产品的广泛应用。因此国内的虹膜识别系统的商业应用还较少。l 国外的虹膜识别公司1. Iridian公司美国Iridian公司拥有虹膜识别的创始人Daugman的核心算法和技术的所有权，目前国外商业应用的虹膜识别系统绝大部分都是使用这一核心技术。Iridian通过授权或者软件开发包的方式，与国际上的多家著名公司（比如日本Panasonic，韩国LG，日本OKI公司等）合作。与它合作的公司推出的虹膜采集装置参见： 这些合作公司的虹膜识别系统，在国际上具体的商业应用非常的多：阿联酋全国机场的通关系统；德国法兰克福机场通关系统；其他很多的应用系统，参见 。2. Iritech公司韩国Iritech公司和Iridian公司一样，拥有自己的虹膜识别核心算法，并通过对其他公司授权允许使用他们的算法模块来进行商业盈利。但到目前为止，还没有看到使用Iritech公司的技术的虹膜识别系统的商业应用。3. 韩国LG公司韩国LG公司的虹膜识别技术核心算法是由Iridian公司授权，在此基础上，LG公司先后开发了三款虹膜识别系统Iris Access 2000系统，Iris Access 3000系统和Iris Access 4000系统。Iris Access 3000系统是国际上使用最广泛的虹膜识别系统。LG公司的虹膜识别系统在国际上已经有非常多的商业应用：加拿大机场通关系统；美国机场的通关系统；等等。4. 日本OKI公司日本OKI公司的虹膜识别技术核心算法也是由Iridian公司授权，在此基础上，OKI公司最新开发出了IRISPASS-M虹膜识别系统。它的系统特点：全自动虹膜识别摄像头，可以自动调焦和聚焦（眼睛到摄像头的距离为3060cm），可以根据用户的高矮调节摄像头的角度（用户的身高在1.45m2m之间）；快速捕捉（不超过秒）；双眼同时捕捉。5. 日本Panasonic公司日本松下公司的虹膜识别技术核心算法也是由Iridian公司授权。它的虹膜识别产品主要有：ET120，ET330，ET500三种。ET120是低端的虹膜识别产品，采集图像相对较困难，采集到的虹膜图像质量也较差。ET500是高端的虹膜识别产品，具有自动跟踪眼睛，自动采集虹膜图像的功能，采集友好性非常的好，但在国内市场还没有见到。ET330的特点是可以同时采集双眼的虹膜图像，采集距离为3040cm，可以手动调节角度旋钮，以适应不同身高的用户。由于采集距离的范围只有10cm，因此用户也需要前后移动头部，来使眼睛位于清晰成像平面内。在这些虹膜识别系统中，LG公司的产品在国外得到了较多的商业应用，在目前业界处于领先地位。国外的虹膜识别系统主要应用于通关、政府重要部门的出入控制，宾馆房间的智能出入控制等领域，在国外的市场规模大概占有整个生物特征识别市场的8%。随着虹膜采集友好性的进一步提高和系统价格的逐步下降，市场份额正在迅速扩大中。由于这些系统价格昂贵，所以国外的虹膜识别系统在国内的应用还非常的少，在国内生物特征识别市场的市场份额占有率不到1%。这也给虹膜识别技术在国内的发展提供了巨大的市场机会。4. 国家对该行业的政策情况虹膜识别技术属于安全产品领域，很大一部分应用在国家的高机密部门，敏感部门以及海关等地方。关系到国家安全的产品，除非国内没有满足要求的同类产品，否则很难采购国外产品，这是政策限制。这就限制了国外产品在国内的高端应用，从而使国内机构或公司在高端应用有竞争优势。国家“十一五”期间的科技发展目标明确指出，要在生物特征识别技术领域缩小与世界先进水平的差距，开展生物特征识别应用技术研究，开发具有高安全性、低误报率的出入口控制新产品。因此，在政策上，国家对生物特征识别领域的企业将有更多的关注和扶持。5. 技术壁垒和专利限制情况虹膜识别技术属于高科技领域，要用到图像处理，模式识别，人工智能等方面的专业知识，需要多年在这方面的基础研发的技术积累，因此有很高的技术壁垒。国际上真正拥有核心技术的公司很少，主要有Iridian公司和IriTech公司等。国内拥有较先进的虹膜识别核心技术的只有中国科学技术大学和中科院自动化所。但真正在全世界范围内广泛应用的只有Iridian公司。1. 国内专利申请：从国家知识产权局查询的结果：截至2008年10月01日，以“虹膜”在标题中、以“识别 or 认证”在摘要中为联合关键词进行检索，得到相关专利82项，其中发明专利71项，实用新型9项，外观专利2项。这些专利大多集中在虹膜识别中图像的采集方法和虹膜识别方法等方面。2. 国外专利申请：虹膜识别方面主要在美国和欧洲有较多的专利申请。其中，Daugman博士及相关公司从1991年开始相继申请了几个专利，覆盖了虹膜识别方面较宽的范围（这也是国外绝大部分公司的虹膜识别技术都是从Daugman那里得到授权的原因之一）：Daugman博士的主要专利将在2011年到2012年相继失效。Daugman博士及相关公司没有在中国国内申请专利。因此国内市场不会受到Daugman博士等的专利的限制。我们的虹膜识别技术拥有完全的自主知识产权，并申请了多项国家发明专利，因此不会受到国内外别的公司的专利限制，并且能够很好的保护我们自己的知识产权。五 项目实施方案1. 我们已有的虹膜识别产品l 虹膜识别核心算法模块软件我们的虹膜识别算法已经处于国际领先水平，而且我们已经将其封装成一个独立的开发模块，可以提供给其他企业开发的虹膜应用系统调用，因此这个虹膜开发模块已经是一个软件产品，其他虹膜应用系统开发商可以购买我们的算法模块授权。目前，整个世界范围内，Iridian公司基本垄断了虹膜识别算法模块商业授权市场。我们的公司成立后，我们将积极寻找潜在客户，力争占领国内的虹膜识别算法模块商业授权市场，并开拓国际市场。目前，美国Cogent公司对我们的虹膜识别算法模块非常感兴趣，双方正在积极的洽谈合作的可能性。l 微机版智能虹膜识别系统我们前期开发的微机版智能虹膜识别系统，已经是一个完善的系统产品，可以满足一些特定的市场需求，例如各种考试考生身份管理及认证系统，企业财务等核心资料查看权限管理等。只要设计一个更成熟的外观，制作模具，生产外壳，就可以作为一个成熟的产品推向市场。我们只要在此基础上，稍微修改一下软件系统，就可发展出一系列其他的应用系统。微机版智能虹膜识别系统已经在国内多家公司进行了试用，反馈的使用效果都令人非常满意。但由于该系统必须连接计算机才能使用，这限制了它在某些应用场合的使用方便性，也使得应用成本较高。因此，我们成立公司以后，该产品将不是我们力推的市场重点。l 嵌入式智能虹膜识别系统如果虹膜识别系统只能应用于PC机上，将会极大的限制虹膜识别技术的应用。如果将虹膜识别系统移植到嵌入式系统上，一方面可以简化整个系统结构，使得虹膜识别应用于门禁，保险柜，ATM机等更加的简洁方便，可以扩大应用范围；另一方面，可以降低成本，从而更容易被市场接受。我们已有的虹膜识别核心算法以及虹膜采集系统已经处于国际先进水平，因此我们正在将虹膜识别算法移植到嵌入式系统中，同时将虹膜采集装置与嵌入式系统集成在一起。该系统已经持续开发了半年左右的时间，已经接近尾声，预计2009年初可以完成。整个嵌入式虹膜识别系统的成本预计低于700元。2. 待开发的虹膜识别产品l 虹膜识别芯片的开发等嵌入式虹膜识别系统开发完成之后，我们将与芯片设计公司合作，研发虹膜识别芯片，将核心算法放入芯片中。研发虹膜识别芯片，可以减少嵌入式虹膜识别系统的成本，预计单个嵌入式虹膜识别系统的成本低于400元。这样有利于我们的虹膜识别系统的大规模市场应用。另外，采用虹膜识别芯片的形式，更有利于知识产权的保护。与考勤及门禁生产厂商合作的时候，由于对方无法复制，必须依赖我们提供的芯片。我们提供多少芯片，对方就需要支付相应的费用。我们已经与上海的一家芯片设计公司达成了初步的意向，双方合作开发虹膜识别芯片。该研发计划将在2009年初嵌入式虹膜识别系统开发完成之后启动，预计到2009年底完成。l 大型安全系统的开发单一的门禁或者考勤位于生物特征识别市场的低端，利润率不高。对于低端市场，我们拟采用与众多门禁或考勤企业合作的方式，通过授权或利润提成来获得我们的营收收入。但对于国家层面的大型安全系统（比如通关，军队应用等），我们拟在公司成立并发展壮大之后，进一步开发大型的应用系统，以期能够占领中端和高端市场，获得较高的利润率。3. 产品开发的进度安排l 虹膜识别核心算法模块的完善：进一步对我们已有的算法模块进行优化，提高其性能和稳定性，预计在2009年3月之前完成。l 微机版智能虹膜识别系统的完善：进一步将微机版智能虹膜识别系统产品化，设计更精美、时尚的外壳，提高其性能和稳定性，降低成本，预计在2009年8月之前完成。之后，根据用户的需求，开发各种应用软件，拓宽该产品的应用范围，开发时间依据用户要求调整。l 嵌入式智能虹膜识别系统的开发：预计在2009年3月之前完成虹膜识别系统到嵌入式的移植工作，在2009年6月之前对产品进行定型和测试，提高其性能和稳定性。之后，将其提供给考勤或门禁的合作企业，并指导其开发一系列虹膜识别产品和配套的软件系统。l 虹膜识别芯片的开发：该产品开发工作，预计在嵌入式虹膜识别系统移植成功之后开始展开。我们将与相关芯片设计公司进行合作，互相分工协调，预计在2009年底之前完成。l 大型虹膜识别安全系统的开发：该产品开发，将在上述产品开发完成之后，视公司的实力和发展状况，择机启动。预计在2010年或2011年开始启动，并根据具体系统的复杂度，进行具体的开发进度安排。4. 产业化发展设想我们拟融资成立的公司将是高技术含量的高科技公司，我们在技术上处于国际领先水平，但在产品制造和市场营销方面比较薄弱。因此，我们对公司前期的发展思路是：将生产考勤、门禁、安保以及通关系统的公司作为我们的客户，通过提供虹膜识别核心模块和芯片的形式，收取授权费用和芯片的费用。同时，我们提供整套的设计方案和样机，并对客户进行技术指导，协助客户开发不同类型的虹膜识别系统。这样一种不直接面对最终用户，而是面对中间厂商的营销策略，可以最大限度的避免我们市场薄弱，制造能力差的弱点，突出我们技术先进，研发能力强的优点，从而规避市场风险。等企业发展壮大之后，根据情况，我们可以逐步生产自己的直接面对最终用户的虹膜识别产品，并逐步建立自己的品牌和营销网络，最终实现虹膜识别产品的产业化，并占据中高端虹膜识别市场。l 研发团队的建立：按照上述产业化发展思路，研发在公司的前期运营中将占有较大的比重。我们拟建设一个高质量的稳定的研发团队。我们的核心技术团队中，庄镇泉教授是中国科学技术大学智能信息处理实验室的负责人，姚鹏博士和李斌副教授是该实验室的教师，因此实验室现有的二十多位研究生和博士生都是可以利用的人才资源，并且将不断的有新的学生补充进来。中国科学技术大学是中国最著名的高校之一，学生素质在全国范围内名列前茅。该实验室的研究生和博士生在图像处理，模式识别，生物特征识别等方面都有深厚的技术功底，另外也有丰富的项目经验。我们将以我们的核心技术团队为基础，结合实验室的人力资源，形成一个强大稳定的研发团队。对于工作能力很强的学生，在他们毕业时，我们将以较优厚的待遇（其中可以包括股份期权）将他们留在公司。这样也增加了研发团队的稳定性，降低了招聘风险。对于我们缺少的专业人才，计划从社会上进行招聘或者外包设计。l 营销团队的建立：公司将招聘适当的销售人员，并引进资深的战略市场管理人员。在公司的初期，市场人员主要任务是与生产考勤、门禁、安保以及通关系统的公司联系，解答产品方面的问题，帮助这些公司尽快生产出高质量的虹膜识别产品。同时反馈客户对产品的意见，以便技术人员对产品进行改进。在公司的发展壮大期，将招聘更多的市场销售人员，建立我们自己的销售网络。对市场销售人员，将通过业绩提成的方式，建立激励机制。5. 预计的市场占有率由于我们采用与生产考勤、门禁、安保以及通关系统的公司进行合作的产业化模式，可以利用合作企业的生产能力和营销能力。因此，我们只需具备较强的技术研发和产品开发能力，就可以达到大规模产业化程度，并迅速占领市场。由于我们的技术和产品相对国内外产品的优势明显，预计在5年内做到虹膜识别市场的行业第一的位置，销售年收入超过5000万元人民币，年净利润超过1500万元，虹膜识别国内市场的占有率超过50%，生物特征识别市场的占有率超过10%，形成公司的独立的产品品牌。我们争取能在5年后在创业板或其他板块上市。公司在成立之后的发展期，立足于虹膜识别产品，尽量拓展虹膜识别产品的应用范围，在条件成熟时，发展其他的生物特征产品，例如掌纹识别、静脉识别等。争取成为一个综合的生物特征识别高科技公司，并在适当的时间打入国际市场。六 项目投资估算我们拟成立的公司，为了把先进的技术产业化、市场化，需要资金进行市场营销、技术支持、产品生产等。为保证项目实施，第一期需要新增投资600万元，拟申请政府资助资金300万元，另外的300万元将从其他企业进行融资（目前，已经有国内外多家企业表示出合作的浓厚兴趣，正在进行洽谈）。600万元新增投资，主要用于公司的建立，技术研发部的建立，产品开发，客户的技术支持，市场营销等。其中固定资产投资320万元，铺底流动资金280万元。新增资金使用计划见下表6-1；表6-1 新增资金使用计划表 单位：万元类型用途政府资助资金融资资金合计固定资产设备仪器购置1600160设备安装调试10010研发费用9030120其他费用201030铺底流动资金20260280合计300300600七 经济、社会效益分析1. 经济效益分析根据产品研发计划和市场分析，拟成立的公司第一年的前半年主要是产品的研发阶段，后半年主要是帮助中间考勤、门禁生产企业开发他们的虹膜识别产品，并且逐渐增加合作企业和应用领域。预计公司在第3年逐渐走上正轨，以目前市场实际价格为基础，“虹膜识别算法模块”每年的授权费用预计为50万元/年，“微机版虹膜识别系统”预计售价1万元/套，“嵌入式虹膜识别系统”技术授权，预计每套利润分成200元/套，“虹膜识别芯片”预计每个售价100元/片。在公司走上正轨的当年，预计销售额2500万元，毛利润1300万元，扣除运营成本300万之后，净利润为1000