CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器是固态图像传感器的一种,它的研究始于20世纪60年代末,受当时工芝技术的限制,发展和应用有限。直到20世纪90年代初,随着大规模集成电路设计技术和信号处理技术的提高,CMOS图像传感器才日益受到重视,成为固体图像传感器的研发热点。CMOS图像传感器将图像传感部分和控制电路高度集成在同一块芯片里,体积明显减小、功耗也大大降低,充分满足了对高度小型化、低功耗成像系统的需求。与CCD图像传感器相比,具有集成度高、体积小、价格低等诸多优点,并且随着CMOS传感器的发展,其成像质量已接近CCD。目前国外诸多公司和科研机构已经开发出不同光学格式、多种类型的CMOS图像传感器,并将其应用于工业、国防、交通、通讯、医学及航空等不同领域。　　 本文采用MICRON公司生产的MT9M413 CMOS图像传感器,设计了一款高帧频CMOS相机,详细介绍了相机的工作原理及结构,对相机的主要功能单元,如时序产生和处理单元、控制单元、模拟偏置单元等进行了详细的介绍和分析。对系统的软件部分,如Veillog HDL、C语言进行了简要的介绍。对相机的性能参数及成像质量也进行了深入的研究,并且针对CMOS相机的固定模式噪声问题,设计了相应的图像处理算法在FPGA上的实现方案。实验表明,相机具有结构紧凑、功能完善、性能稳定可靠、控制方便等优点。