本发明涉及成像传感器的装调方法，具体涉及基于显微测量的成像传感器像面平行度调试系统及方法，以解决现有成像传感器像面平行度调试时，存在直接测量法会划伤或损坏保护玻璃，且调试精度差，而成像测量法的离焦像质模糊不利于准确计算，且工作量大的技术问题。调试系统包括偏心仪气浮平台、四维调整台、辅助工装、偏心仪成像显微镜和千分表；待调试传感器组件安装在所述四维调整台上，偏心仪成像显微镜设置在待调试传感器组件的正上方。基于上述调试系统的调试方法包括：偏心仪气浮平台调平；将待调试传感器组件的安装法兰调平；用偏心仪成像显微镜测试成像传感器三点的数值，计算偏差值；根据偏差修正垫柱的厚度。