作为高精密光学测量仪器，二次元影像测量仪的坐标采集原理是整个控制体系的一项关键技术和使命。一方面要对空间坐标值精确守时读取，以便对测量状况进行监测（对于CNC型控制体系，该读数值作为整个运动体系伺服控制的位置反馈值输入到伺服控制体系）。另一方面，当体系发出采样控制信号时，又要实时地将其时的空间坐标值采样读入，作为以后的数据处理的输入参数。

　　二次元影像测量仪常用的位移传感器是光栅尺，光栅尺读数头输出信号的一个电周期对应光栅的一个栅柜。因为光栅的栅柜一般为4-100MM，这样的空间分辨力明显不能满足二次元影像测量仪的要求，因此要对此信号进行细分处理。

　　现在运用的光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90度的2路方波信号，二是相位顺次相差90度的4路正弦信号，比较常用的是方波信号输出。坐标采信原理是树立在光栅尺的原理上，利用光栅尺把体系收集起来的数据通过软件分析坐标化处理。将空间立体的，或者平面的任意两点之间的间隔转化成必定比例的数值。然后在电脑基坐标原点的基本上来树立坐标点，一个电子版的工件示意图便是由无数的这样的处理后坐标值描述而成。从电脑屏上看到的示意图，小到一条线，大则一个面，都是由这样的一个个小小的坐标值来会集描述的。这种原理有点类似于高相素的图片，由N*M个小格子组成的画面。