一、交通毫米波雷達(dá)的發(fā)展
      毫米波雷達(dá)技術(shù)最早應(yīng)用于軍工領(lǐng)域。近10年，隨著高頻毫米波芯片的量產(chǎn)，毫米波雷達(dá)成本大幅下降，其產(chǎn)品開始廣泛應(yīng)用于車載雷達(dá)、智慧交通、健康醫(yī)療等領(lǐng)域。毫米波雷達(dá)相比攝像頭和激光雷達(dá)，受天氣影響更小，目標(biāo)檢測(cè)可靠精準(zhǔn)，近些年在智能交通領(lǐng)域中嶄露頭角。已逐漸發(fā)展成為智能交通系統(tǒng)中不可或缺的傳感器。
      然而，交通毫米波雷達(dá)由于體制原因，仍存在一些不可避免的問(wèn)題。毫米波雷達(dá)是利用目標(biāo)對(duì)電磁波的反射來(lái)發(fā)現(xiàn)并測(cè)定目標(biāo)位置, 而充滿雜波的外部環(huán)境（大車、地物、指示牌、樹木）會(huì)給毫米波雷達(dá)感知帶來(lái)無(wú)法避免的虛警問(wèn)題[1]。另外，由于非機(jī)動(dòng)車行人RCS較小，交通毫米波雷達(dá)在非機(jī)動(dòng)車行人識(shí)別方面表現(xiàn)不穩(wěn)定。同時(shí)也因低密度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，交通毫米波雷達(dá)在目標(biāo)類型識(shí)別方面不是很精確。

二、4D毫米波雷達(dá)概述
      傳統(tǒng)的毫米波雷達(dá)主要依靠3個(gè)維度分辨目標(biāo)，即距離分辨力、方位分辨力和速度分辨力。路面上的所有目標(biāo)，包括機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人、動(dòng)物、樹木等，都會(huì)反射雷達(dá)回波。當(dāng)毫米波雷達(dá)接收到這些回波，只要在距離、方位和速度上有任意一個(gè)維度可被區(qū)分，那么這些目標(biāo)就能被有效分開，并實(shí)現(xiàn)過(guò)濾和跟蹤處理。在流量較小的道路上，車輛的速度和位置一般都有明顯的差別，毫米波雷達(dá)可以輕易的將目標(biāo)區(qū)分清楚。但遇到擁堵的道路或復(fù)雜的路口，車輛緩行、非機(jī)動(dòng)車行人混行、路面指示牌影響時(shí)，目標(biāo)的速度相差無(wú)幾（<1m/s），位置又互相非常靠近（< 0.25m）。這時(shí)就對(duì)雷達(dá)的檢測(cè)能力提出了很大的挑戰(zhàn)。
      2020年起，很多毫米波雷達(dá)廠家推出了4D毫米波雷達(dá)。4D毫米波雷達(dá)增加了測(cè)高的能力，除了傳統(tǒng)的距離分辨力、方位分辨力和速度分辨力外，增加了俯仰角分辨力，從而大幅提升了目標(biāo)檢測(cè)能力。例如路邊的樹木和邊上站的人，速度和位置都基本一樣無(wú)法區(qū)分，但高度上有明顯區(qū)別，即可識(shí)別成2個(gè)物體。
      目前，4D毫米波雷達(dá)的實(shí)現(xiàn)方式主要有三種方案，分別是標(biāo)準(zhǔn)芯片+軟件算法、采用多收多發(fā)芯片組級(jí)聯(lián)、自研特種芯片或材料。而4D毫米波雷達(dá)尚處于起步階段，  雖然市面上很多廠家推出了相關(guān)的產(chǎn)品，但最終實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付的產(chǎn)品非常有限。

三、4D雷視一體機(jī)及解決方案
      現(xiàn)有的4D毫米波雷達(dá)基本都是車載雷達(dá)，被安裝于車輛的前部，實(shí)現(xiàn)對(duì)前方目標(biāo)的成像和跟蹤。4D毫米波雷達(dá)傳承了傳統(tǒng)雷達(dá)的全天候探測(cè)特性，同時(shí)能夠探測(cè)靜止物體且并輸出高密度的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以媲美低線束激光雷達(dá)。
      但車載4D毫米波雷達(dá)等于路側(cè)4D毫米波雷達(dá)嗎？車載4D毫米波雷達(dá)能否直接被拿來(lái)用于交通感知和路側(cè)感知呢？
      車載4D毫米波雷達(dá)主要對(duì)車輛周圍的目標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)云成像。例如某大廠發(fā)布的4D車載毫米波雷達(dá)，俯仰面分辨力為2°。對(duì)車輛周圍10米處的目標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)云成像，可分辨高度為0.3米，一般的人和車在俯仰維上可以形成5~8個(gè)點(diǎn)云。而路側(cè)感知的雷達(dá)一般被安置在紅綠燈桿或電警桿上，主要探測(cè)的范圍為60m-260m區(qū)域。在100米處，路側(cè)4D毫米波雷達(dá)可分辨高度為3.5米，一般的人和車在俯仰維上只有1個(gè)點(diǎn)。但其高度精度可達(dá)0.5米~0.6米，可分辨車型。
      所以車載4D毫米波雷達(dá)可用于點(diǎn)云成像，而路側(cè)4D毫米波雷達(dá)的測(cè)高功能主要用于分辨目標(biāo)類型和去除雜波。
      4D雷視一體機(jī)，通過(guò)將4D毫米波雷達(dá)與視頻相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)路口或路段全息感知。4D雷視一體機(jī)將原始的視頻流和4D雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)流同時(shí)通過(guò)MIPI和PCIe接口接入到一體機(jī)中的嵌入式處理器中。在內(nèi)置的嵌入式處理器中直接對(duì)原始的視頻流進(jìn)行AI目標(biāo)提取，然后通過(guò)內(nèi)建的坐標(biāo)映射系統(tǒng)將視頻目標(biāo)投影到雷達(dá)坐標(biāo)系中，最后對(duì)視頻目標(biāo)和雷達(dá)點(diǎn)云進(jìn)行融合跟蹤處理，實(shí)現(xiàn)全局目標(biāo)的實(shí)時(shí)矢量化和跟蹤。4D雷達(dá)點(diǎn)云一方面可以濾除很多地雜波干擾，另一方面為視頻目標(biāo)融合提供了三維數(shù)據(jù)匹配。