本发明公开了一种多传感器融合定位系统的位姿优化方法和装置。所述方法包括：将获取到的预设时间段内的视觉传感器拍摄的图像数据与惯导测量数据融合，得到相对世界坐标系下的第一位姿；基于述第一位姿和全球定位系统在绝对世界坐标系下的观测位置和观测航向，对第一位姿转换到绝对世界坐标系下的第二位姿和相对世界坐标系与绝对世界坐标系间的旋转外参进行迭代优化，得到第二位姿的优化值和旋转外参的优化值，旋转外参的优化值用于下一时间段内的视觉传感器拍摄的图像数据与惯导测量数据融合。能够快速准确的对多传感器融合定位系统中的位姿进行优化。