变形测角仪是一种应用光学成像测微原理工作的高精度测试仪器，它可以被用于校正飞行器的机架和导弹发射架，检测火箭发射器的姿态。随着科学技术的不断发展，对测角仪也提出了更高的精度要求，传统的测角仪受到测量原理误差以及人为因素的影响，很难有较大突破，因此，探索一种有较高测量精度的测角仪势在必行。 CMOS图像传感器在单芯片内集成了A／D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储等功能，减小了系统复杂性。此外，还具有成品率高、单电源、低工作电压(3～5V)、低工耗、可对局部像元编程随机访问等优点。现在CMOS图像传感器的一些参数性能指标已达到或超过CCD的标准，所以光电转换的任务就由CMOS图像传感器来承担。DSP技术带来了数字信号处理领域的一场革命，随着DSP芯片速度的不断提高，各种高速数字信号处理越来越方便，并为实现系统的实时性提供了有力的支持。 本文研究了用CMOS作为接收器件，用CPLD电路和DSP芯片进行系统流程控制和数据处理的二维变形测角仪的系统原理，设计了数据采集、处理的硬件软件，并进行了实验。采用中值滤波，推广的质心算法等方法，使测量结果的精度比传统测角仪有较大提高。