本发明提出一种不动型双远心变焦扫描成像系统及主结构参数确定方法,该系统由激光调制光源系统、不动型双远心变焦扫描照明系统和单光子成像系统三个部分组成;所述结构参数确定方法包括以下步骤:S1:采用高斯括号法分析系统的高斯解特性,提取出能够评价所述不动型双远心变焦扫描成像系统变焦缩放能力的变焦评价参数;S2:根据矢量像差理论、赛德尔像差系数和斯涅尔定律,提出制约所述不动型双远心变焦扫描成像系统扫描性能的显著参数及其关联数学模型,进而提取出扫描评价参数用于评价所述系统的高精度扫描能力;S3:结合所述变焦评价参数和所述扫描评价参数建立非线性全局评价函数,并对所述非线性全局评价函数进行最优解检索,获得具有良好变焦缩放能力和高精度扫描能力的不动型双远心变焦扫描成像系统。