MEMS加速度计常用于航空航天、石油勘探等领域测控系统的振动与惯性测量中。为了确保加速度计测量信号的准确性和有效性,需要根据国家计量检定规程定期对其进行校准。现有的基于重力场法的加速度计校准方法,由于未对重力加速度方向进行精确的测量,其校准精度还有待进一步提高。因此,本文针对重力场法校准中的加速度计灵敏轴与重力场方向夹角以及重力场方向的精确测量,研究基于机器视觉的重力场法校准方法,提高重力场法校准精度。论文研究的主要内容包括:1.研究重力场法加速度计校准方法,根据实际校准需求,在现有的重力场法校准的基础上提出基于机器视觉的重力场法加速度计校准系统的校准方案。2.研究角度测量原理,设计了剪切干涉法和基于激光自准直的角度测量光学系统,在此基础上搭建基于剪切干涉和激光自准直旋转角度测量机器视觉测量系统,对重力场定向,并测量重力场法校准系统中的加速度计灵敏轴与重力场方向的夹角。3.搭建了基于激光自准直原理和基于机器视觉的重力场法校准系统,对MEMS加速度计灵敏度幅值进行静态校准和低频动态校准,分析校准结果,并对基于机器视觉的重力场法校准系统进行测量不确定度分析。本文设计的基于机器视觉的重力场法加速度计校准系统能够实现重力场方向和旋转角度的精确测量,对零频和0.1～2Hz低频范围的加速度计灵敏度幅值校准精度较高。