本发明公开了一种基于数据融合的头部姿态识别方法，先采集头部转动过程中精确头部X轴转动角度和精确头部Y轴转动角度，然后采集头部转动过程中Z轴转动角度，Z轴转动角度包括陀螺仪Z轴转动角度和红外特征点Z轴转动角度、将陀螺仪Z轴转动角度和红外特征点Z轴转动角度作为数据融合算法的输入量，经过数据融合获取精确头部Z轴转动角度，最后输出由精确头部X轴转动角度、精确头部Y轴转动角度和精确头部Z轴转动角度构成的头部姿态参数；本发明不仅测量成本低，且通过融合算法，能够采用红外扫描测量结果修正陀螺仪测量结果的漂移量，在保持这两种测量方法原有的优点的基础上达到高精度测量的目的。