英特爾實感激光雷達深度攝像頭L515解析

據(jù)麥姆斯咨詢報道，2019年英特爾（Intel）推出了實感（RealSense）激光雷達（LiDAR）深度攝像頭系列的第一款產(chǎn)品：L515。這款3D視覺傳感器主要為室內(nèi)應用而設計，是英特爾專門針對室內(nèi)距離捕捉而優(yōu)化的小型高精度設備。

L515采用了英特爾開源的Intel RealSense SDK 2.0，可通過USB 3.1 Type-C接口連接主機。據(jù)稱，該傳感器與Android、Windows、macOS和Linux等系統(tǒng)兼容，從而能夠兼容當前幾乎所有的計算平臺。

近期，Techinsights對這款激光雷達進行了拆解分析，讓我們一起看看內(nèi)部情況吧。

尺寸規(guī)格

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515的外觀尺寸為61 mm x 26 mm，重約100 g，體積小、重量輕，可以將RealSense激光雷達L515安裝到大多數(shù)需要支持導航或手勢識別的設備中。

L515配備了一顆1920 x 1080 @ 30Hz RGB圖像傳感器，一顆1024 x 768 @ 30Hz深度傳感器，以及由博世（Bosch）提供的BMI085慣性測量單元（即加速度計和陀螺儀）。RealSense激光雷達攝像頭L515的探測范圍為0.25 m ~ 9 m，具有70° ±3° × 43° ±2° 的RGB視場，以及70°±2° × 55°±2°深度視場。

這款RealSense激光雷達攝像頭L515能夠以每秒高達2300萬個深度數(shù)據(jù)點掃描場景。此外，憑借低于100 ns的曝光時間，其內(nèi)置視覺處理器能夠最小化運動模糊，捕捉高速場景，并能繞過主機進行適當?shù)奶幚?，從而?jié)省電池壽命并提高性能。

L515采用了MEMS微鏡掃描技術，該技術有望比其它飛行時間（ToF）技術提供更高的能效。事實上，英特爾聲稱L515的功耗僅為3.5 W，是業(yè)界最節(jié)能的高分辨率激光雷達。

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515發(fā)射端（來源：英特爾）

拆解分析

拆開英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515，我們發(fā)現(xiàn)一些關鍵芯片供應商情況，例如視覺處理器和MEMS微鏡控制器為英特爾自己研發(fā)，電源管理芯片由亞德諾半導體（Analog Device）提供，加速度計和陀螺儀由博世（Bosch）提供，200萬像素圖像傳感器由豪威科技（OmniVision）提供，MEMS微鏡由意法半導體（STMicroelectronics）提供。

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515拆解分析（來源：Techinsights）

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515中的關鍵芯片（來源：Techinsights）

200萬像素RGB攝像頭由豪威科技交付，其中包括OV2740圖像傳感器，該傳感器也可以用作顏色傳感器。L515還集成了工作波長在860 nm的近紅外激光投影器，其中包括邊緣發(fā)射激光器（EEL）。這些光學器件結合先進的立體深度算法，可實現(xiàn)遠距離（9 m）的精確深度感知。

L515沒有內(nèi)部電源，采用USB type-C端口供電。

MEMS微鏡：意法半導體PM56A

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515光學板上承載著激光雷達發(fā)射端的2個主要元件：邊緣發(fā)射激光器和安裝在4個永磁體之間的MEMS微鏡。從激光雷達掃描模組中取出意法半導體MEMS微鏡：PM56A，測量其芯片尺寸為3.53 mm x 2.8 mm。

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515光學板（來源：Techinsights）

意法半導體MEMS微鏡：PM56A（來源：Techinsights）

與意法半導體上一代產(chǎn)品PM54A相比，PM56A沒有靜態(tài)框架（static frame），而是所有靜態(tài)部件（例如PAD、走線金屬，錨固件）都位于由洛倫茲線圈定義的最大平面擴展范圍內(nèi)。盡管英特爾這款激光雷達擁有70° x 55°深度視場，但該MEMS微鏡解決方案仍可以使設計更加緊湊。

硬件成本

Techinsights專家核算了英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515的硬件成本，如下所示。

英特爾RealSense激光雷達攝像頭L515的硬件成本

集成電路（IC）的主要成本為16.45美元，而總成本剛好超過35美元。L515的零售價為349美元。

小結

基于MEMS微鏡掃描技術的激光雷達可以提供一種有效的方式來降低電子設備成本，同時提高這些設備的整體可靠性。RealSense激光雷達攝像頭L515采用了上述技術，從而使英特爾可以進軍工業(yè)物流和機器人市場。