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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利基于曼哈顿假设下室内环境的相机旋转估计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114463406B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210090415.7，技术领域涉及：G06T7/579；该发明授权基于曼哈顿假设下室内环境的相机旋转估计方法是由王亮;赵德运设计研发完成，并于2022-01-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于曼哈顿假设下室内环境的相机旋转估计方法在说明书摘要公布了：一种基于曼哈顿结构假设下室内场景中相机旋转运动估计的方法，属于计算机视觉领域，本发明1采用新的方法来进行平面拟合，从室内环境深度图片的三维点云数据中随机选取三个点生成平面模型，通过对模型进行顺序概率比测试和LO‑RANSAC优化，得到精确的主导平面；2从RGB图片中检测直线，将直线投影到高斯球面上，得到投影后的大圆及大圆的法向量，同时将主导平面也以法向量的形式投影到高斯球面上，并与直线投影的法向量做叉乘，以此来确定曼哈顿坐标系的结构；3提出了一个代价函数，对曼哈顿坐标系的结构进行优化，得到更稳定准确的结果；4通过曼哈顿坐标系与相机坐标系之间的旋转矩阵间接计算出相机的旋转运动。

本发明授权基于曼哈顿假设下室内环境的相机旋转估计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于曼哈顿假设下室内环境中相机旋转估计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：主导平面的检测：对室内环境深度图像的点云数据做平面拟合，检测出最多数据点支持的平面模型，将平面以法向量的形式投影到高斯球面上，平面的法向量作为曼哈顿坐标系的一个坐标轴，采用MeanShift算法在整个过程中持续跟踪主导平面的法向量； 步骤2：在高斯球面上计算曼哈顿坐标系的正交方向；使用LSD算法对RGB图像做直线检测，将直线投影到高斯球面上得到一个圆，用圆的法向量V0与步骤1中主导平面的法向量VP1做叉乘，得到第二个坐标轴VP3，将得到的两个坐标轴再做向量叉乘得到第三个坐标轴VP2； 步骤3：利用代价函数进行非线性优化；提出一个代价函数对曼哈顿坐标系的估计结果进行优化，利用Levenberg-Marquardt算法最小化代价函数从而得到最大的一致线集； 步骤4：利用旋转矩阵求解相机旋转；曼哈顿坐标系一旦确定就保持不变，在每一帧中求解出相机坐标系相对于曼哈顿坐标系之间的旋转矩阵，从而解出相机坐标系相对于世界坐标系的旋转； 步骤3具体步骤如下：代价函数包含三个要素：线段端点与消失点之间的平均正交距离di,k、消失点与线段中点距离dvpo、线段长度li；图像平面上第i条线段端点d1、d2与消失点之间的平均正交距离为； di,k＝di,1+di,222 其中，di,1为； 其中，Ai,1、Bi,1、Ci,1为消失点与直线终点所构成直线方程的系数；di,2与di,1计算方式相同，提出如下的代价函数； 其中，ω1、ω2和ω3分别为0.8、0.1和0.1；其中Nk是分别与VP2和VP3相关联的线段个数，其中k∈{2,3}；di,k是第i条线段与第k个对应消失点的平均正交距离；τ为一像素点；dvpo是消失点与直线中点的距离，li为第i条与消失点相关联的线段长度，maxli是Nk条线段中长度最大的值；使用Levenberg-Marquardt算法求解使代价函数最小时的最大一致线集。

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