随着CMOS图像传感器技术的迅速发展,由于CMOS图像传感器不断呈现出的优势,基于CMOS图像传感器的视频设备,在诸多领域,如数码相机、医疗设备、工业监控、航海航天、星敏感器等方面得到了应用,有着广泛的应用前景。本文首先简要介绍了CMOS图像传感器的研究背景以及国内外的发展状况,并研究了CMOS图像传感器的性能特点、工作原理,将CMOS图像传感器和CCD图像传感器的优缺点做出对比。在系统实验中,以Fillfactory公司的IBIS5-A-1300图像传感器为核心,在分析其性能和工作原理的基础上,实现了两种快门模式——卷帘快门和同步快门;基于FPGA硬件设计平台,使用VHDL语言实现对时序的控制,完成对CMOS图像传感器的驱动;基于DSP的高速及灵活的数据传输,通过CMOS图像传感器的SPI接口,完成对CMOS图像传感器的寄存器配置及初始化,为下一步进行视频处理做好准备;为了实现更好的性能和处理的灵活性,本文提出了一种高转换速率、低噪声、低功耗的独立AD模块的设计;以IBIS5-A-1300CMOS图像传感器为成像核心的光电转换单元应用于光电准直测角系统,并通过系统实验,证明该视频处理技术的研究与实现对改善光电准直测角系统的精度起到了一定的作用,这对我们以后设计出低成本、高精度的光电自准直仪是一个有益的尝试。本文最后提出了系统的不足之处和改进方法。本文的研究,是对设计及将CMOS图像传感器应用于其他相关产品进行视频处理的有益尝试。