CMOS图像传感器与CCD相比,由于能将时序处理电路和图像信号的前端放大与数字化部分以及图像集成于一个芯片内,因此其的发展一直受到业界的高度重视。并且它以其低廉的价格、较好的图像质量、高集成度和相对较少的功耗,在视频监控、多媒体领域得到更加广泛的应用。本文阐述了针对单片CMOS图像传感器中数字预处理电路自动白平衡算法模块(AWB)的设计与实现。因为是单片系统设计,要求电路设计具备规模小,消耗资源少,功耗小,以及方便移植等特点。通过对前人提出的自动白平衡算法的MATLAB仿真比较,兼顾实现复杂度和处理效果两方面因素,本文提出了一种灰色世界和理想反射镜相结合的方法进行颜色校正。两种算法的结合互补,使得本算法的适用范围得到扩展,一定程度上弥补了两种算法各自的不足。使用这种算法不需要存储图像便能完成白平衡增益的计算。为了节约资源和满足实时性,本设计中规划了算法中统计区域和运算区域,并通过状态机控制一个除法器做连续除法运算。为了提高电路的适用频率范围,增强设计的可移植性,在数据处理部分采用了流水线乘法器。为了进一步降低功耗,设计中还采用了隔帧启动白平衡机制。设计采用Verilog硬件描述语言进行各子模块的设计,并用MATLAB和Verilog结合的方法生成测试激励源,对设计进行验证。通过在不同色温环境下的测试,本设计对图像偏色有较好的校正效果。