二次元影像测量仪的测量误差是指影像测量仪本身的固有误差。仪器的误差是多方面的，它可能发生在仪器设计、制造和使用的各个阶段，称为测量仪器的原理误差、制造误差和操作误差。
1、原理错误
图像测量仪的原理误差是由CCD相机畸变引起的误差和不同测量方法引起的误差。由于相机的制造和工艺、入射光通过各个镜头的折射误差和CD点阵的位置误差等，光学系统存在非线性几何畸变，造成各种几何形状的畸变。目标像点与理论像点之间的畸变：
径向畸变、偏心畸变、薄棱镜畸变等，而径向畸变大，切向畸变和薄棱镜畸变小，图像中心区域畸变小，边缘畸变大。使用优质镜头可以减少畸变误差的影响，但在精密测量中，需要考虑畸变的影响，对测量结果进行修正。
不同测量方法引起的误差主要是指不同图像处理技术引起的识别和量化误差。图像的边缘是图像的基本特征，是图像中物体轮廓或物体不同表面之间的边界的反映。边缘轮廓是人类识别物体形状的重要因素，也是图像处理中的重要处理对象。
在图像处理过程中，需要进行边缘提取，而数字图像处理技术中的边缘提取方法有很多种。选择不同的提取方法会对同一被测物体的边缘位置产生不小的变化，因此会对最终的测量结果产生影响。例如，测量圆形工件的半径和中心时，其半径值和中心位置会相应变化。因此，在图像处理过程中，图像处理算法对仪器的测量精度有着非常重要的影响，是图像测量的重点。
2、制造错误
二次元影像测量仪的制造误差包括导向机构引起的误差和安装误差。导向机构引起的误差主要是影像测量仪机构误差中的直线运动定位误差。影像测量仪是一种正交坐标系测量仪，正交坐标系测量仪具有三个相互垂直的轴，即x、y和Z轴，三个运动部件沿这三个轴运动，使CCD相对于被测工件作三维直线运动。
选用优质的运动导向机构可以减少此类误差的影响。如果影像测量仪的测量平台的水平性能和CCD相机的安装良好，它们之间的夹角在范围内，误差很小。
3、操作失误
二次元影像测量仪的操作误差是由于测量环境和条件的变化（如温度变化、电压波动、光照条件变化、机构磨损等）和动态误差引起的误差。由于温度的变化，影像测量仪各部件的尺寸、形状、相互位置关系以及一些重要的特性参数发生变化，从而影响仪器的精度。
温度的变化还可能引起电气参数的变化和仪器特性的变化，导致温度灵敏度漂移和温度零漂。电压和光照条件的变化会影响图像测量仪上下光源灯的亮度，导致系统照明不均匀，从而导致拍摄图像边缘留下阴影导致图像边缘提取误差。磨损导致影像测量仪各部件的尺寸、形状和位置误差，增大了配合间隙，降低了仪器工作精度的稳定性。因此，改善测量操作条件可以有效降低此类误差的影响。
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