[发明专利]利用KD‑FERN的快速最近邻居搜索

权利要求书

1.一种用于最近邻居搜索的系统，包括：

收发器；

处理器；

数据库，其包含多个数据点；和

有形的非暂时性计算机可读存储器，用于执行最近邻居搜索的指令被记录在该存储器上；

其中处理器被配置为构造出KD-Fern，其具有一组节点作为分裂维度和阈值的有序组，其中在KD-Fern的相同层处的所有节点具有相同的分裂维度d和相同的阈值τ，且其中通过收发器从输入设备接收查询点使得处理器通过处理器经由指令的执行而进行以下操作：

对于KD树的每个节点独立地产生二进制位，其描述了用于所述独立地产生二进制位的节点的相应阈值比较判定；

将二进制映射中的多个二进制地址的每个与相应的最近邻居索引相关联；

确定查询点的二进制地址；和

通过从二进制映射提取用于查询点的相应最近邻居，经由收发器返回最近邻居结果；

其中，二进制映射包括记录在具有2^L项的查找表中的每个长度为L的多个二进制串，且其中二进制映射在最近邻居搜索的执行过程中仅被访问一次，以确定用于该查询点的最近邻居结果。

2.如权利要求1所述的系统，还包括与处理器通信的外部设备，其中收发器被配置为将最近邻居结果返回至该外部设备，且其中该外部设备被配置为响应于接收的最近邻居结果而执行控制动作。

3.如权利要求1所述的系统，其中该系统被配置为构造多个KD-Fern，从具有最大方差的固定数目的维度中随机地选择分裂维度，且将近似的最近邻居结果作为最近邻居结果返回。

4.如权利要求1所述的系统，其中输入设备是相机，其可操作以输出数字图像，且其中处理器被配置为接收数字图像中的点作为查询点。

5.一种车辆，包括：

控制器；

数字相机；和

一系统，其包括：

收发器；

处理器；

数据库，其包含多个数据点，其中处理器被配置为使用数据库中的多个数据点构造多层KD-Fern，所述多层KD-Fern具有一组节点作为分裂维度d和阈值τ的有序组，KD-Fern的相同层处的所有节点具有相同的分裂维度和相同的阈值τ；和

有形的非暂时性计算机可读存储器，用于执行最近邻居搜索的指令被记录在该存储器上；

其中通过收发器从数字相机接收查询点使得通过处理器执行指令，且由此使得计算机设备进行以下操作：

对于KD树的每个节点独立地产生二进制位，其描述了用于所述独立地产生二进制位的节点的相应阈值比较判定；

将二进制映射中的多个二进制地址的每个与相应的最近邻居索引相关联；

确定查询点的二进制地址；和

通过从二进制映射提取用于查询点的相应最近邻居，经由收发器将最近邻居结果返回至控制器；且

其中控制器被配置为响应于返回的最近邻居结果而执行与车辆的性能有关的控制动作，

其中二进制映射包括记录在具有2^L项的查找表中且每个长度为L的多个二进制串，且其中在最近邻居搜索过程中处理器仅访问二进制映射一次，以确定用于该查询点的最近邻居结果。

6.如权利要求5所述的车辆，其中控制器是以下中之一：

制动控制器，其中所述车辆的性能是由一组制动促动器施加的制动力；

转向控制器，其中所述车辆的性能是由转向马达施加的转向力。

7.如权利要求5所述的车辆，其中控制器是车身控制模块，且车辆的性能是HVAC或驱动位置设定。

8.如权利要求5所述的车辆，其中该系统被配置为构造多个KD-Fern，从具有最大方差的固定数目的维度中随机地选择分裂维度，且返回近似最近邻居结果作为最近邻居结果。