基本原理是通過 1 台(或者多台)高解析度的數字相機對被測物攝影,採用回光反射標誌得到物體的數字影像,經計算機圖像處理後可以得到反射標誌點精確的 X 、 Y 、 Z 坐標。它是通過不同位置的相機對多個目標同時測量,從而可以解算出相機間的位置和姿態關係,以及目標點的三維坐標。設測量點Pi 處有j個攝站(j 條光線)相交,則共有 j 個共線方程。根據最小二乘原理,將多條光線(束)的共線方程聯立求解(光線束法平差)可以求得目標點的空間坐標( X ,Y , Z ),以獲得被測物體曲面結構、外形尺寸和相對位置等信息。