向量搜索通过将检测到的对象与其数学表示形式的已知模式数据库进行比较,从而减少了障碍物检测中的误报。 向量搜索不是仅仅依赖于基本阈值(如大小或颜色),而是将对象编码为高维向量,这些向量捕获了复杂的特征,例如形状、纹理、运动模式或空间关系。 当发生新的检测时,系统会在向量数据库中搜索最接近的匹配项。 如果检测到的对象的向量与非障碍物(例如,阴影、碎片)的对齐程度高于实际障碍物,则它将被标记为误报。 这种方法通过同时评估多个属性来增加细微差别,从而使无关或瞬态对象更难作为有效障碍物通过。
例如,在自动驾驶汽车中,激光雷达和摄像头数据可能会检测到一个塑料袋漂过道路。 传统的基于规则的系统可能会由于其大小和接近程度而将其分类为障碍物。 但是,向量搜索系统可以分析该塑料袋的运动模式(例如,不稳定的速度)、纹理(通过摄像头图像)和反射率(来自激光雷达)以生成特征向量。 然后,将该向量与包含已知障碍物(汽车、行人)和非障碍物(树叶、纸张)的向量的数据库进行比较。 如果塑料袋的向量更接近非障碍物群集(使用 k 近邻 (k-NN) 或近似最近邻 (ANN) 等算法确定),则系统会将其视为误报。 同样,在工业机器人中,向量搜索可以通过比较从深度传感器导出的 3D 形状向量来区分关键障碍物(例如,工具)和无害碎片。
向量搜索的适应性也起着关键作用。 随着系统遇到新的场景,可以使用来自已验证的误报(例如,雨水伪影、灰尘)和真实障碍物的向量来更新数据库。 随着时间的推移,这会改进相似度阈值并提高辨别能力。 例如,在建筑工地导航的无人机最初可能会将防水布误分类为障碍物。 但是,在工程师将与防水布相关的向量添加到非障碍物数据库后,无人机的向量搜索算法会学习忽略它们。 这种持续改进与分层可导航小世界 (HNSW) 等高效索引技术相结合,可确保系统在不牺牲实时性能的情况下进行扩展。 通过利用丰富的特征比较和迭代学习,向量搜索提供了一种强大的方法,可以在保持检测准确性的同时最大限度地减少不必要的警报。