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英特尔实感激光雷达深度摄像头L515解析

MEMS 2020-09-21 09:23 次阅读

据麦姆斯咨询报道,2019年英特尔Intel)推出了实感(RealSense)激光雷达(LiDAR)深度摄像头系列的第一款产品:L515。这款3D视觉传感器主要为室内应用而设计,是英特尔专门针对室内距离捕捉而优化的小型高精度设备。

L515采用了英特尔开源的Intel RealSense SDK 2.0,可通过USB 3.1 Type-C接口连接主机。据称,该传感器与Android、Windows、macOS和Linux等系统兼容,从而能够兼容当前几乎所有的计算平台。

近期,Techinsights对这款激光雷达进行了拆解分析,让我们一起看看内部情况吧。

尺寸规格

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515的外观尺寸为61 mm x 26 mm,重约100 g,体积小、重量轻,可以将RealSense激光雷达L515安装到大多数需要支持导航或手势识别的设备中。

L515配备了一颗1920 x 1080 @ 30Hz RGB图像传感器,一颗1024 x 768 @ 30Hz深度传感器,以及由博世Bosch)提供的BMI085惯性测量单元(即加速度计和陀螺仪)。RealSense激光雷达摄像头L515的探测范围为0.25 m ~ 9 m,具有70° ±3° × 43° ±2° 的RGB视场,以及70°±2° × 55°±2°深度视场。

这款RealSense激光雷达摄像头L515能够以每秒高达2300万个深度数据点扫描场景。此外,凭借低于100 ns的曝光时间,其内置视觉处理器能够最小化运动模糊,捕捉高速场景,并能绕过主机进行适当的处理,从而节省电池寿命并提高性能。

L515采用了MEMS微镜扫描技术,该技术有望比其它飞行时间(ToF)技术提供更高的能效。事实上,英特尔声称L515的功耗仅为3.5 W,是业界最节能的高分辨率激光雷达。

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515发射端(来源:英特尔)

拆解分析

拆开英特尔RealSense激光雷达摄像头L515,我们发现一些关键芯片供应商情况,例如视觉处理器和MEMS微镜控制器为英特尔自己研发,电源管理芯片由亚德诺半导体(Analog Device)提供,加速度计和陀螺仪由博世(Bosch)提供,200万像素图像传感器由豪威科技(OmniVision)提供,MEMS微镜由意法半导体(STMicroelectronics)提供。

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515拆解分析(来源:Techinsights)

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515中的关键芯片(来源:Techinsights)

200万像素RGB摄像头由豪威科技交付,其中包括OV2740图像传感器,该传感器也可以用作颜色传感器。L515还集成了工作波长在860 nm的近红外激光投影器,其中包括边缘发射激光器(EEL)。这些光学器件结合先进的立体深度算法,可实现远距离(9 m)的精确深度感知。

L515没有内部电源,采用USB type-C端口供电。

MEMS微镜:意法半导体PM56A

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515光学板上承载着激光雷达发射端的2个主要元件:边缘发射激光器和安装在4个永磁体之间的MEMS微镜。从激光雷达扫描模组中取出意法半导体MEMS微镜:PM56A,测量其芯片尺寸为3.53 mm x 2.8 mm。

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515光学板(来源:Techinsights)

意法半导体MEMS微镜:PM56A(来源:Techinsights)

与意法半导体上一代产品PM54A相比,PM56A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)都位于由洛伦兹线圈定义的最大平面扩展范围内。尽管英特尔这款激光雷达拥有70° x 55°深度视场,但该MEMS微镜解决方案仍可以使设计更加紧凑。

硬件成本

Techinsights专家核算了英特尔RealSense激光雷达摄像头L515的硬件成本,如下所示。

英特尔RealSense激光雷达摄像头L515的硬件成本

集成电路(IC)的主要成本为16.45美元,而总成本刚好超过35美元。L515的零售价为349美元。

小结

基于MEMS微镜扫描技术的激光雷达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激光雷达摄像头L515采用了上述技术,从而使英特尔可以进军工业物流和机器人市场。

原文标题:英特尔RealSense激光雷达摄像头L515拆解分析

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