一窥英特尔RealSense激光雷达相机内部奥秘

在2019年年底，芯片巨头英特尔发布了新型的RealSense激光雷达相机L515。按照英特尔的说法，这是全球体积最小、能效最高的高分辨率激光雷达(Lidar)摄像头。而从尺寸上卡，RealSense L515的直径只有61毫米，厚度也不过26毫米，重量区区100克，异常小巧，可以集成于智能硬件，也可以安装在手持设备上移动使用。

它的内部拥有1920×1080p/30fps RGB传感器、1024×768/30fps ToF深度传感器、博世BMI085惯性测量单元(加速计+陀螺仪)，工作范围0.25-9米，每秒可捕捉数2300多万个深度点信息，RGB视场范围70±3。×43±2。，深度视场范围70±2。×55±2。，而且在出厂前进行了校准，日常使用中无需重新校准。

此外，光子到深度延迟仅为4毫秒，对于自主式应用具备极快的响应速度，同时利用视觉处理器尽可能消除运动模糊和残影，可快速、精确地捕捉高速场景。

虽然性能如此强大，但其功耗却还不到3.5W，而且配有Intel自研的MEMS微振镜系统，能让激光以较低的功率进行扫描。在售价方面，也仅仅为349美金。和其他针对于汽车市场的产品不一样，英特尔这个激光雷达主要聚焦在物流和仓储管理、3D扫描、医疗健康、零售、机器人等领域。

日前，techinsight拆解了英特尔的这个激光雷达，让我们一窥其内部的细节。

techinsights表示，英特尔RealSense L515额定用于室内，可提供0.25 m至9 m的深度测量，视场为70°x 55°。它的LiDAR单元由反射自扫描MEMS镜的IR（860 nm）激光和IR光电二极管组成。它还装有RGB相机，可在30 fps下提供1080p分辨率。

他们RealSense L515装在一个紧凑轻巧的“冰球”外壳（61毫米x 26毫米/ 100克）中，非常适合机器人应用，因为它可以更容易地集成到产品中。

打开后，我们就能确定这个雷达的主要组成部分的来源。：如下图所示，英特尔RealSense L515 LiDAR相机基于英特尔的两个主要IC，即实感视觉处理器和MEMS控制器。而电源管理芯片则是由Analog Devices提供。

此外，OmniVision交付的2 MP相机带有OV2740图像传感器，该传感器也可以用作颜色传感器。该设备还包含工作在860 nm的红外激光投影仪EEL。这些光学器件采用先进的立体深度算法，可在远距离（9 m）上进行精确的深度感知。

值得一提的是该设备不包含内部电源。它由USB C型端口供电。而特别令人关注的是此LiDAR相机中使用的MEMS反射镜。下一节将进一步探讨此组件。

如下图所示，光学板承载着LiDAR的2个主要组件：边缘发射激光器和安装在4个永磁体之间的MEMS反射镜。

TechInsights能够从激光扫描模块中取出完整的STMicroelectronics PM56A芯片。芯片的尺寸为3.53 mm x 2.8 mm。

与TechInsights 之前的PM54A相比，英特尔RealSense L515中发现的mirror没有静态框架（static frame），而是所有静态部件（例如PAD，走线金属，锚固件）都位于由定义的最大平面内扩展范围内洛伦兹线圈。尽管英特尔报告了70°x 55°的高视野，但该解决方案仍可以使设计更紧凑。

我们的成本核算专家为L515组装了以下成本细目表。如下图所示，集成电路的主要成本贡献与预期的相当，为16.45美元，合计略高于35美元。L515的零售价为349美元。

总结看来，基于MEMS的激光扫描LiDAR摄像机可以提供一种有效的方式来降低电子设备成本，同时提高这些设备的整体可靠性。RealSense L515中包含了这些技术，从而使Intel可以进军物流和机器人市场，在这些市场中，更昂贵，更脆弱的技术可能没有得到广泛采用。