Les principes d'imagerie et la construction du système de coordonnées d'un imageur optique sont la base fondamentale de sa réalisation de mesures de haute précision.
En termes de principes d'imagerie, les imageurs optiques sont basés sur la technologie de vision industrielle, qui projette une image de l'objet mesuré sur un capteur CCD à travers une lentille optique pour former une image numérique. Ce processus implique un grossissement optique qui utilise un microscope optique pour l'imagerie à grossissement optique élevé de l'objet à mesurer, ce qui permet une présentation claire des petits détails. Par la suite, le système de caméra CCD envoie l'image agrandie de l'objet à l'ordinateur et traite l'image via un logiciel de mesure dédié, y compris l'amélioration de l'image, le filtrage, la détection des bords, la segmentation, etc., afin d'extraire des informations sur les éléments caractéristiques de l'objet, tels que les bords, les contours, etc.
Le système de coordonnées est construit pour décrire avec précision la position et l'attitude de l'objet mesuré dans l'espace tridimensionnel. Les imageurs optiques impliquent généralement quatre systèmes de coordonnées: le système de coordonnées du monde, le système de coordonnées de la caméra, le système de coordonnées du plan d'imagerie et le système de coordonnées de l'image par ordinateur. Le système de coordonnées du monde est un système de référence réaliste, défini arbitrairement par l'utilisateur, qui peut être réglé n'importe où dans l'espace. Le système de coordonnées de la caméra a pour origine le Centre de mise au point du modèle de caméra à petit trou, l'axe Z coïncidant avec l'Axe optique de la caméra et les axes X, y alignés respectivement avec l'unité d'imagerie CCD horizontalement et verticalement. Dans le système de coordonnées du plan d'imagerie, F est la distance focale de l'objectif, le plan est perpendiculaire à l'Axe optique de l'objectif et les axes X et y sont parallèles aux axes X et y du système de coordonnées de la caméra, respectivement. Le système de coordonnées de l'image de l'ordinateur est un système de coordonnées bidimensionnel en pixels dans un ordinateur, dont l'origine est située dans le coin supérieur gauche de l'image et les axes U, V sont parallèles aux axes X et y du système de coordonnées du plan de l'image, respectivement. En établissant ces systèmes de coordonnées et en déterminant les relations de conversion entre eux, les imageurs optiques permettent des mesures précises de paramètres tels que la taille, la forme, la position de l'objet mesuré.