二次元影像测量仪的光学成像系统实质上是图像的采集过程，即将被测工件的可视化图像转换成能被计算机处理的一系列数据。作为测量的开始和数据的源头，工件图像的好坏直接关系到后续影像测量仪图像处理和测量的质量高低。 

1.图像聚焦

合理选择镜头、设计成像光路是测量系统的关键技术之一。被测工件在光源的照明下，通过光学透镜将成像光线聚焦到CCD相机的光敏面阵上。测量系统处理的所有图像信息均通过镜头得到，镜头的质量直接影响到测量系统的整体性能。

2.图像照明

照明是影响获取图像质量的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于测量对象的差异性，针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到佳效果。二次元在测量工件的不同部位时，也需要选择不同的照明方式。比如测量工件的表面特征时，需要利用不同角度的表面光照明；测量工件的边缘轮廓尺寸，就需要利用轮廓光源照明。