光学画像測定器のイメージング原理と座標系構築は、高精度測定を実現するための核心的な基礎である。

イメージング原理の面では、光学映像測定器は機械視覚技術に基づいて、光学レンズを通じて被測定物の映像をCCDセンサに投影し、デジタル画像を形成する。この過程は光学増幅に関連し、光学顕微鏡を用いて測定物体に対して高倍率光学増幅イメージングを行い、微細な細部をはっきりと見せることができる。その後、CCDカメラシステムは増幅された物体映像をコンピュータに送り、専用測定ソフトウェアを通じて画像を処理し、画像増強、フィルタリング、エッジ検出、分割などの操作を含み、それによって物体の特徴要素情報、例えばエッジ、輪郭などを抽出する。

座標系構築は、3次元空間における被測定物体の位置と姿勢を正確に記述するために行われる。光学画像測定器は通常、世界座標系、カメラ座標系、イメージング平面座標系、コンピュータ画像座標系の4種類の座標系に関連している。ワールド座標系は、ユーザーが任意に定義し、空間内の任意の位置に設定できるリアルな参照座標系です。カメラ座標系は、穴の小さいカメラモデルの焦点中心を原点とし、z軸はカメラ光軸と重なり、X、y軸はそれぞれCCD撮像ユニットが並ぶ水平方向と垂直方向と平行である。結像平面座標系において、fはレンズ焦点距離であり、平面はレンズ光軸に垂直であり、x、y軸はそれぞれカメラ座標系のX、y軸に平行である。コンピュータ画像座標系はコンピュータにおける画素単位の2次元座標系であり、原点は画像の左上隅に位置し、u、v軸はそれぞれ画像平面座標系のXとY軸に平行である。これらの座標系を確立し、それらの間の変換関係を決定することにより、光学画像測定器は被測定物のサイズ、形状、位置などのパラメータの正確な測定を実現することができる。