人体姿态检测系统是促进影视特效、监测生命体征等人机交互活动的智能系统。相较于光学式、电磁式、声学式系统,惯性式人体姿态检测技术避免了场地的限制,适用于多场景下跟踪人体运动姿态。本文总结了国内外已有研究内容,针对目前惯性跟踪设备不能长期跟踪人体目标以及传感器捕捉精度不高的问题,本文开展面向人体姿态检测系统的研究。通过嵌入式软硬件的设计,结合人体运动模型与姿态解算算法,实现对多节点、低功耗的无线姿态检测系统的研究与探索。主要工作内容如下:1、本文以惯性导航技术和惯性元器件为基础,分析人体姿态检测的整体需求,搭建了惯性姿态检测系统的硬件平台。该系统包括控制单元、电源管理单元、传感器数据检测单元和通信单元。使用集成电路总线（Inter-Integrated Circuit,I~2C）通信方式实现控制系统采集传感器数据的功能;利用串行外围设备接口（Serial Peripheral interface,SPI）无线通信方案解决了该系统多传感器节点数据发送与接收模块之间通讯的问题。2、针对人体姿态检测系统捕捉精度不高、易受干扰等问题,本文根据磁力计、加速度计与陀螺仪的相关特性,对惯性传感器的误差特性进行分析,通过预处理算法达到提升传感器精度,实现误差校正的目的。此外,利用高低通互补滤波融合算法得到欧拉角。试验结果表明,融合算法可解决陀螺仪解算姿态角带来的随机漂移和累计误差,且提高了在运动状态下跟踪的准确度。3、针对惯性人体姿态检测传统算法的复杂性,提出基于D-H矩阵法的求解方法,该算法在保证跟踪目标相对位置的前提条件下,根据人体关节之间的约束条件,可自主取舍自由度解算人体在空间中姿态,降低了运算量。该方法相较于正向运动学一般求解方法,在响应速度方面约提升了20%,验证了该算法在三维人体姿态检测系统的可靠性。4、在已有姿态检测系统结构框架的基础上,对人体姿态进行标定,通过MATLAB和Unity软件平台,对单节点和全身多关节点运动进行测试。实验结果表明单节点和多节点的运动效果和运动动作保持一致,且单节点均方根误差不高于0.65。验证了该惯性姿态检测系统对人体常见动作的捕捉具有可行性和有效性。