张夏丰，袁梦飞，李令环，杨孙运

（上海工程技术大学 电子电气工程学院，上海 201620）

0 引言

姿态识别在医学领域、生物研究领域等多个学科领域有着广泛的应用。实验鼠是常用的实验动物，在神经科学、生物科学、药物开发等领域将实验鼠行为的检测与分析作为一种重要的方法进行研究，在药物的毒理、药理研究中具有重要的价值［1－2］。传统的实验鼠姿态识别主要是通过人眼观察来实现，这种方法对观察者经验要求较高，受主观影响较大，且难以进行长时间记录［3］。随着图像处理技术的发展，基于图像方法的生物姿态自动检测方法取得了较大的进步。通过提取图像中实验鼠轮廓进行行为识别［4］；将深度学习应用于图像中，对实验鼠进行识别［5］。但是，数字图像处理方法的实质是忽略动物体态及其变化，将动物看做质点，仅反映动物运动状态，获得相关的运动参数，对小鼠的姿态细节的捕捉效果不佳，并且该方法成本较高。

正确识别实验鼠的姿态对于众多学科领域的实验研究有着十分重要的作用。针对上述问题，本文采用低成本的9 轴IMU，设计了一款基于IMU 的无线姿态采集系统，其中硬件仅有7×7×3 mm 大小。相对于其它方法，该系统可通过将传感器安置在实验鼠背部或其它需要采集的位置，可以对实验鼠的姿态细节进行更精细定量的行为记录研究，效果较好。

1 系统设计

无线姿态采集系统由9 轴IMU 模块、无线通信模块、姿态采集模块、STM32L0 主控制器模块以及上位机软件组成。……