一窺英特爾RealSense激光雷達(dá)相機(jī)內(nèi)部奧秘

在2019年年底，芯片巨頭英特爾發(fā)布了新型的RealSense激光雷達(dá)相機(jī)L515。按照英特爾的說法，這是全球體積最小、能效最高的高分辨率激光雷達(dá)(Lidar)攝像頭。而從尺寸上卡，RealSense L515的直徑只有61毫米，厚度也不過26毫米，重量區(qū)區(qū)100克，異常小巧，可以集成于智能硬件，也可以安裝在手持設(shè)備上移動使用。

它的內(nèi)部擁有1920×1080p/30fps RGB傳感器、1024×768/30fps ToF深度傳感器、博世BMI085慣性測量單元(加速計(jì)+陀螺儀)，工作范圍0.25-9米，每秒可捕捉數(shù)2300多萬個深度點(diǎn)信息，RGB視場范圍70±3?！?3±2。，深度視場范圍70±2?！?5±2。，而且在出廠前進(jìn)行了校準(zhǔn)，日常使用中無需重新校準(zhǔn)。

此外，光子到深度延遲僅為4毫秒，對于自主式應(yīng)用具備極快的響應(yīng)速度，同時利用視覺處理器盡可能消除運(yùn)動模糊和殘影，可快速、精確地捕捉高速場景。

雖然性能如此強(qiáng)大，但其功耗卻還不到3.5W，而且配有Intel自研的MEMS微振鏡系統(tǒng)，能讓激光以較低的功率進(jìn)行掃描。在售價方面，也僅僅為349美金。和其他針對于汽車市場的產(chǎn)品不一樣，英特爾這個激光雷達(dá)主要聚焦在物流和倉儲管理、3D掃描、醫(yī)療健康、零售、機(jī)器人等領(lǐng)域。

日前，techinsight拆解了英特爾的這個激光雷達(dá)，讓我們一窺其內(nèi)部的細(xì)節(jié)。

techinsights表示，英特爾RealSense L515額定用于室內(nèi)，可提供0.25 m至9 m的深度測量，視場為70°x 55°。它的LiDAR單元由反射自掃描MEMS鏡的IR（860 nm）激光和IR光電二極管組成。它還裝有RGB相機(jī)，可在30 fps下提供1080p分辨率。

他們RealSense L515裝在一個緊湊輕巧的“冰球”外殼（61毫米x 26毫米/ 100克）中，非常適合機(jī)器人應(yīng)用，因?yàn)樗梢愿菀椎丶傻疆a(chǎn)品中。

打開后，我們就能確定這個雷達(dá)的主要組成部分的來源。：如下圖所示，英特爾RealSense L515 LiDAR相機(jī)基于英特爾的兩個主要IC，即實(shí)感視覺處理器和MEMS控制器。而電源管理芯片則是由Analog Devices提供。

此外，OmniVision交付的2 MP相機(jī)帶有OV2740圖像傳感器，該傳感器也可以用作顏色傳感器。該設(shè)備還包含工作在860 nm的紅外激光投影儀EEL。這些光學(xué)器件采用先進(jìn)的立體深度算法，可在遠(yuǎn)距離（9 m）上進(jìn)行精確的深度感知。

值得一提的是該設(shè)備不包含內(nèi)部電源。它由USB C型端口供電。而特別令人關(guān)注的是此LiDAR相機(jī)中使用的MEMS反射鏡。下一節(jié)將進(jìn)一步探討此組件。

如下圖所示，光學(xué)板承載著LiDAR的2個主要組件：邊緣發(fā)射激光器和安裝在4個永磁體之間的MEMS反射鏡。

TechInsights能夠從激光掃描模塊中取出完整的STMicroelectronics PM56A芯片。芯片的尺寸為3.53 mm x 2.8 mm。

與TechInsights 之前的PM54A相比，英特爾RealSense L515中發(fā)現(xiàn)的mirror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）都位于由定義的最大平面內(nèi)擴(kuò)展范圍內(nèi)洛倫茲線圈。盡管英特爾報告了70°x 55°的高視野，但該解決方案仍可以使設(shè)計(jì)更緊湊。

我們的成本核算專家為L515組裝了以下成本細(xì)目表。如下圖所示，集成電路的主要成本貢獻(xiàn)與預(yù)期的相當(dāng)，為16.45美元，合計(jì)略高于35美元。L515的零售價為349美元。

總結(jié)看來，基于MEMS的激光掃描LiDAR攝像機(jī)可以提供一種有效的方式來降低電子設(shè)備成本，同時提高這些設(shè)備的整體可靠性。RealSense L515中包含了這些技術(shù)，從而使Intel可以進(jìn)軍物流和機(jī)器人市場，在這些市場中，更昂貴，更脆弱的技術(shù)可能沒有得到廣泛采用。