光学中心偏测量在光学系统的检测和装校中具有重要的意义。为消除被测件在测量仪器上的安装定位过程带来的误差，必须对直接测量的数据进行修正。光轴拟合就是对测量数据的优化和修正的过程。提出一种光轴拟合的数学模型，该数学模型结合了解析方法和数值分析方法，考虑了中心偏测量的实际情况，在严格的数学模型基础上做了合理的简化，使光轴的拟合问题最终转化为对线性方程组的求解。拟合方法最终采用了长于矩阵运算的Matlab编程实现。实践证明，数据优化的效果明显，运算速度快，可以适应测量者的一些特殊的优化要求，对同一被测件的两次测量数据优化结果进行比较，重复性好。