CMOS图像传感器是固态图像传感器中的一个重要分支。随着半导体技术、光电子技术、网络技术和多媒体技术的迅速发展。CMOS图像传感器技术近年来得到了极大的重视和长足的进步，并在科学研究、工业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面得到了广泛的应用。 CMOS图像传感器是集像素传感器阵列、模拟电路和数字电路于一体，功能完善的超大规模数模混合集成电路。相对于CCD图像传感器技术，CMOS图像传感器具有低成本、低功耗、单片集成等优点，具有广泛的应用前景。因此从事CMOS图像传感器的研究和开发具有非常重要的意义。 本文介绍了固态图像传感器的发展历史，将CMOS图像传感器与CCD进行了对比；研究了半导体光电效应、CMOS图像传感器的工作原理、性能特点、像素结构；建立了像素的行为模型，推导了动态范围与信噪比的表达式：最终基于苏州和舰科技的0.18um工艺设计了4T2S-APS结构的像素版图。本次像素设计属于CMOS图像传感器片上系统的一部分，于2007年5月以MPW形式投片，测试结果正常，成像质量良好。