发射镜头和接收镜头形成一个完整的物方远心光路系统。所谓物方远心光路系统是指将被测物放置在远心光路(即平行光视场)中进行成像并进行尺寸测量的光学系统。物方远心光路系统用于测量的优点主要有两个：一是成像边界清晰，便于信号的捕捉和处理;二是被测物在沿平行光视场的轴向或径向移动时，成像的大小都没有变化，有利于提高测量精度。
该测量方法的工作过程是：发射镜头内置一个点光源，点光源发出的光通过透镜系统(即镜片组)后形成准直平行光视场。准直平行光直接射向接收镜头，经过接收镜头内的透镜系统后聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在CCD芯片上成像。
当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在CCD上出现一个边界清晰的阴影。CCD芯片是测头部件中的光电转换元件，它可以将接收到的光信号转换成电信号。电信号由信号采集电路接收、放大，再进行数字化处理后向上位机传输。
