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龙图腾网获悉东南大学申请的专利室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算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：CN118936512B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202410986733.0，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算方法是由于海蓉;史志远;韩涛;汪丰;苏卫东设计研发完成，并于2024-07-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算方法在说明书摘要公布了：本发明提供室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算方法，1）考虑室内环境下人体步行运动情况，确定惯性传感器的数量和摆放位置。2）使用基于磁倾角的线性校准算法对室内环境下步行运动中惯性传感器的数据进行磁力计校准及初始姿态修正，为关节角度计算提供更精确的数据以保证计算准确度。3）通过对加速度计、陀螺仪、磁力计的信息进行融合，并结合步态周期参数变化进行姿态更新，结合步骤1及步骤2得到的校准后数据进行关节角度计算。本发明在室内环境下实现基于磁倾角的线性磁力计校准算法并进行关节角度计算，突破了现有方法在计算量、校准步骤、校准效果等方面存在的局限，有效降低了成本，提高了测量便携性及关节角度计算的准确性。

本发明授权室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算方法在权利要求书中公布了：1.一种室内环境下基于线性磁力计校准的关节角度计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：在设计惯性传感器的佩戴位置和动作范式的基础上，完成复杂环境下的步行运动数据采集工作，得到在室内环境下的步行运动原始数据； 步骤2：根据步骤1所得的原始数据，通过基于磁倾角的磁力计线性校准方法实现磁力计校准，得到校准后的磁力计数据； 步骤3：根据步骤2所得的磁力计校准后的数据，对惯性传感器采集的加速度计和陀螺仪原始数据进行误差的补偿；所述步骤3具体内容如下： 首先对惯性传感器的原始数据进行预处理，包括滤波、去噪、坐标系变换；接着使用零速修正的方法对足部加速度计进行校准，将校准后的加速度计和磁力计数据计算欧拉角；惯性传感器通过融合加速度计和磁力计的数据来计算欧拉角；加速度计用于计算俯仰角Pitch和横滚角Roll 而磁力计通过补偿俯仰和横滚影响后计算航向角Yaw；具体方法是先利用加速度计数据计算俯仰角和横滚角，然后用磁力计数据，结合补偿后的磁场值，计算出航向角； 至此得到使用惯性传感器加速度计和磁力计解算的对应肢体段的欧拉角； 随后，使用互补滤波融合算法实现下肢姿态的更新，主要以陀螺仪的测量值为主，采用加速度计和磁力计的估计值来对陀螺仪进行补偿；互补滤波的输入为由加速度计和磁力计解算的欧拉角和陀螺仪输出的角速度积分后的欧拉角互补滤波可以视为低通滤波器和高通滤波器的结合，得到各个肢体段更新后的欧拉角信息； 步骤4：通过步骤1、步骤2和步骤3所得到的校准后的步行运动中加速度计、陀螺仪和磁力计数据，通过零速修正和互补滤波，进行下肢关节角度的计算；所述步骤4具体内容如下： 各个肢体段的欧拉角，计算下肢的膝关节和踝关节角度，其中膝关节角度θknee_angle＝θthigh-θcalf，踝关节角度：θankle_angle＝θfoot-θcalf-90°。

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