一、光學成像

影像測量儀的核心部分是光學鏡頭，它負責對待測物體進行高倍率光學放大成像。光學鏡頭的選擇對于保證成像質量和測量精度至關重要。一般來說，鏡頭的選用需要綜合考慮待測物體的大小、測量要求、鏡頭的分辨率等因素。

在光學成像過程中，物體通過物鏡形成倒立、實性的像，然后通過目鏡進行觀察。這種光學成像原理使得影像測量儀能夠將微小的物體特征放大，便于后續的圖像采集和處理。

二、圖像采集和處理

經過光學成像后，被測物體的圖像會被CCD（Charge-Coupled Device）攝像系統捕捉并轉換為數字影像信號。CCD是一種常用的圖像傳感器，它能夠將光信號轉化為電信號。然后，這些信號會被送入計算機進行進一步處理。

在這個過程中，計算機需要對圖像進行去噪、增強、分割等預處理操作，以便于后續的特征提取和計算。圖像預處理的目的是去除圖像中的噪聲、改善圖像質量、突出感興趣的特征，從而提高測量的準確性和穩定性。

三、特征提取和計算

在圖像預處理之后，計算機會對圖像中的特征點進行識別和提取。特征點通常是指物體輪廓上的關鍵點，如角點、交點等。通過對特征點的提取和計算，可以獲取物體的尺寸、形狀、角度等參數。

特征提取算法是影像測量儀的關鍵技術之一，它直接影響到測量的準確性和效率。目前，常見的特征提取算法有邊緣檢測、角點檢測、SIFT（尺度不變特征變換）、SURF（加速魯棒特征）等。

四、空間幾何運算

在獲得特征點的二維坐標后，影像測量儀還需要通過空間幾何運算將其轉換為三維坐標。這個過程通常涉及到攝像機標定、立體匹配、三維重建等技術。最終，計算機會輸出被測物體的三維模型，用戶可以根據這個模型進行各種測量和分析。

攝像機標定是影像測量儀中的重要環節，它的目的是確定攝像機的內外參數，即焦距、畸變系數等。立體匹配是指對兩幅或多幅圖像進行配對，找出對應的特征點，從而計算出物體的三維信息。三維重建則是根據特征點的二維坐標和攝像機參數，恢復物體的三維形狀和位置。