英特爾實(shí)感激光雷達(dá)深度攝像頭L515解析

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，2019年英特爾（Intel）推出了實(shí)感（RealSense）激光雷達(dá)（LiDAR）深度攝像頭系列的第一款產(chǎn)品：L515。這款3D視覺(jué)傳感器主要為室內(nèi)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，是英特爾專門針對(duì)室內(nèi)距離捕捉而優(yōu)化的小型高精度設(shè)備。

L515采用了英特爾開(kāi)源的Intel RealSense SDK 2.0，可通過(guò)USB 3.1 Type-C接口連接主機(jī)。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(dāng)前幾乎所有的計(jì)算平臺(tái)。

近期，Techinsights對(duì)這款激光雷達(dá)進(jìn)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(dá)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(dá)L515安裝到大多數(shù)需要支持導(dǎo)航或手勢(shì)識(shí)別的設(shè)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(cè)量單元（即加速度計(jì)和陀螺儀）。RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515的探測(cè)范圍為0.25 m ~ 9 m，具有70° ±3° × 43° ±2° 的RGB視場(chǎng)，以及70°±2° × 55°±2°深度視場(chǎng)。

這款RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515能夠以每秒高達(dá)2300萬(wàn)個(gè)深度數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描場(chǎng)景。此外，憑借低于100 ns的曝光時(shí)間，其內(nèi)置視覺(jué)處理器能夠最小化運(yùn)動(dòng)模糊，捕捉高速場(chǎng)景，并能繞過(guò)主機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?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(shù)，該技術(shù)有望比其它飛行時(shí)間（ToF）技術(shù)提供更高的能效。事實(shí)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(dá)。

英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515發(fā)射端（來(lái)源：英特爾）

拆解分析

拆開(kāi)英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515，我們發(fā)現(xiàn)一些關(guān)鍵芯片供應(yīng)商情況，例如視覺(jué)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(dǎo)體（Analog Device）提供，加速度計(jì)和陀螺儀由博世（Bosch）提供，200萬(wàn)像素圖像傳感器由豪威科技（OmniVision）提供，MEMS微鏡由意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）提供。

英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515拆解分析（來(lái)源：Techinsights）

英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515中的關(guān)鍵芯片（來(lái)源：Techinsights）

200萬(wàn)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(zhǎng)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(xué)器件結(jié)合先進(jìn)的立體深度算法，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離（9 m）的精確深度感知。

L515沒(méi)有內(nèi)部電源，采用USB type-C端口供電。

MEMS微鏡：意法半導(dǎo)體PM56A

英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515光學(xué)板上承載著激光雷達(dá)發(fā)射端的2個(gè)主要元件：邊緣發(fā)射激光器和安裝在4個(gè)永磁體之間的MEMS微鏡。從激光雷達(dá)掃描模組中取出意法半導(dǎo)體MEMS微鏡：PM56A，測(cè)量其芯片尺寸為3.53 mm x 2.8 mm。

英特爾RealSense激光雷達(dá)攝像頭L515光學(xué)板（來(lái)源：Techinsights）

意法半導(dǎo)體MEMS微鏡：PM56A（來(lái)源：Techinsights）

與意法半導(dǎo)體上一代產(chǎn)品PM54A相比，PM56A沒(méi)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(kuò)展范圍內(nèi)。盡管英特爾這款激光雷達(dá)擁有70° x 55°深度視場(chǎng)，但該MEMS微鏡解決方案仍可以使設(shè)計(jì)更加緊湊。

硬件成本

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

英特爾RealSense激光雷達(dá)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(guò)35美元。L515的零售價(jià)為349美元。

小結(jié)

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