三次元光学影像测量仪主要是利用光学成像原理，并结合精密的机械运动结构和计算机软件处理技术来实现对物体三维尺寸的测量。它通过光学镜头将被测物体的影像放大并成像在摄像机的传感器上，然后计算机软件根据预先设定的测量算法对影像进行分析处理，从而得到物体的各种尺寸数据。具体原理如下：

　　(一)光学成像系统原理

　　镜头成像

　　三次元光学影像测量仪配备有高精度的光学镜头。这些镜头具有良好的光学性能，能够将被测物体表面的光线聚焦到摄像机的成像平面上。镜头的放大倍数是可以调节的，以适应不同大小和精度要求的测量对象。例如，在测量微小的电子元件时，可以选择较高的放大倍数，以便清晰地观察和测量元件的细节特征;而在测量较大的机械零件时，可以使用较低的放大倍数以获取整体的尺寸信息。

　　光源辅助

　　为了使被测物体的影像能够清晰地成像，测量仪配备有合适的光源系统。光源的类型包括背光源、表面光源等。背光源通常用于测量具有一定透明度的物体，通过从物体背面照射光线，使物体的轮廓能够清晰地显示在影像中。表面光源则是从物体的正面或侧面照射，用于突出物体表面的纹理和特征，以便更好地测量表面的形状和尺寸。例如，在测量透明的玻璃制品时，背光源可以使玻璃的边缘和内部结构清晰可见;而在测量金属零件表面的划痕或粗糙度时，表面光源能够增强划痕等细节的对比度。

　　(二)机械运动系统原理

　　坐标轴运动

　　三次元光学影像测量仪具有X、Y、Z三个坐标轴方向的精密运动机构。这些运动机构通常由高精度的导轨、丝杆和电机等部件组成。当进行测量时，通过电机驱动丝杆旋转，进而带动测量平台或镜头在相应的坐标轴方向上移动。例如，在测量一个三维形状复杂的零件时，测量仪可以先在X - Y平面内移动镜头或平台，获取物体在这个平面内的影像和尺寸信息，然后再沿Z轴方向移动，对物体的高度等三维信息进行测量。

　　定位精度

　　机械运动系统的定位精度非常高，一般能够达到微米级甚至更高的精度。这是通过采用高精度的机械部件、先进的制造工艺以及精确的控制系统来实现的。高精度的定位能够确保测量仪在不同位置对物体进行测量时的准确性，从而保证测量结果的可靠性。

　　(三)计算机软件处理原理

　　影像分析算法

　　计算机软件是三次元光学影像测量仪的核心部分之一。软件中包含了各种先进的影像分析算法，例如边缘检测算法。边缘检测算法能够自动识别影像中物体的边缘轮廓，通过对影像中像素的灰度变化等特征进行分析，确定物体边缘的位置。例如，当测量一个圆形零件的直径时，软件通过边缘检测算法准确找到圆的边缘，然后根据像素的坐标计算出直径的尺寸。

　　测量数据处理

　　软件在获取到物体的影像信息并分析出相关尺寸数据后，还会进行进一步的数据处理。例如，对多次测量的数据进行平均处理，以减小测量误差;对测量数据进行单位换算、数据格式转换等操作，以便用户能够方便地查看和使用测量结果。同时，软件还可以将测量结果与预先设定的标准尺寸进行对比，判断测量对象是否符合标准要求。