为了适应不同的需要，许多不同原理的坐标测量机探头得到开发。探头根据测量方法分为接触式探头和非接触式（光学）探头。光学探头中又分为一维光学探头和二维光学探头（影像探头）。影像探头采用光学成像系统和图像分析软件，利用图像提取被测样品表面边界点的坐标集，计算各种参数。影像探头坐标测量机与传统光学仪器的主要差别在于，传统光学仪器需要调整被测样品的测量线对准仪器基准进行测量。例如：测量圆的直径，传统光学仪器利用Y轴示值找到圆在X轴方向的直径位置，测量圆的直径。而影像探头坐标测量机则可以在圆周上任意采样n个点坐标，计算圆的直径和中心坐标。
影像测量仪的特点;
影像测量仪，通过捕捉工件表面影像的边缘，进行图像处理，获得影像几何要素的数据。影像特征点在测头坐标系中的坐标（x'，y'）与探头参考点在坐标测量机基础坐标系中的坐标（x\，y\）合成，构成被测点坐标（X，Y）。作为光学成像探头，成像光路质量、成像器件的质量、照明的强度、照明的均匀性、被测物体的颜色和、质地、阈值的大小、灰尘的影响等，均会对测量结果造成影响。
成像光路质量，指受影像探头采用的光学镜头、镜头安装系统等影响下的成像质量。这些影响通常会引起枕形歧变或桶形歧变，梯形歧变，成像锐度下降（彗差）等问题。
当照明强度变化时，由于阈值保持不变，信号边沿的变化影响测量结果。而成像锐度的变化，也会使测量结果不同
影像测量仪的计量特性和评定方法：
而成像歧变的探测误差则采用标准圆在仪器视场中完整成像，圆形影像直径占视场边长的约2/9，并且对影像在视场内9个点进行测量（图6），计算其圆心坐标的变化。成像歧变的探测误差反映了成像光路造成的歧变、成像元件刻划不均匀造成的误差，坐标测量机运动误差等对测量结果造成的影响。
实际校准过程描述
1 : 多点测量的探测误差
将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择大的放大倍数，以保证测量只能通过多个局部圆弧（规定采用15个局部圆弧）测量计算圆参数。以自动捕捉边缘点的方式获得测量结果，取10次测量圆的状误差值。
2：成像歧变的探测误差
将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择大的、小的和中间放大倍数，选择合适的标准圆，使圆的像占视场的2/9，在9个位置测量圆的中心坐标，以单轴坐标变化的大值作为测量结果。
3：照明影响的探测误差
将标准图形板安置在水平工作台上，采用轮廓光照明。镜头选择大的，小的和中间放大倍数选择合适的标准圆，使圆的成像占视场的2/3，使用“整体提取圆\提取出圆的边沿，计算圆直径。
4：二维长度测量示值误差校准
使用玻璃刻线尺，在水平轴向和对角线方向各测量2个位置，再由用户任意指定一个位置，共7个位置进行校准测量。每个位置测量5个长度，每个长度测量3次，记录测量值和标准值的差，得到105个示值误差值。
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