Они не всегда получают правильное изображение, хотя определенно есть хорошая логика.
Во многих случаях я видел список миниатюр на выбор, то есть парсер Facebook считал их одинаково актуальными.
Я бы предположил, что они (вероятно, помимо прочего) смотрят на структуру dom и находят изображения, близкие к контенту, который выглядит "общедоступным".
UPDATE:
После некоторого эмпирического тестирования кажется, что размеры изображения играют большую роль. Изображения, слишком маленькие и слишком широкие, не считаются миниатюрами. Если ваш логотип имеет правильный размер, ожидайте, что он будет отображаться как один из эскизов. Попробуйте поделиться чем-нибудь на http://www.e24.se, например.