在CMOS图像传感器半导体制造技术疾速发展的前提下,像素结构设计也随之日益创新,基于集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器,由于其自身具有高集成度、强兼容性、采用单电源、低电压供电和功耗小等优势,在诸多领域中得到了广泛的应用。而微透镜平移算法作为CMOS图像传感器中数字处理模块的重要组成部分,在调节图像质量方面有着重要作用。因此,对于CMOS图像传感器微透镜平移算法的研究起到了推动作用。针对照射到CMOS图像传感器像素阵列边缘像素中光电二极管上的光照强度减弱,导致整个芯片的串扰增加、灵敏度下降且成像质量较差的问题。本文在总结分析了几种微透镜平移算法和微透镜阵列模块分组算法的基础上提出了两种改进算法,即基于微透镜阵列对称特性的模块分组算法和基于模块的微透镜平移算法。基于微透镜阵列对称特性的模块分组算法主要是利用光线照射到微透镜阵列中的对称特性进行分组,然后根据对称性原则,不需要另外计算其他模块中微透镜的平移量,即可达到平移整个微透镜阵列的目的。该算法在不增加额外制作成本的条件下精简了计算量。基于模块的微透镜平移算法是在模块分组算法的基础上提出,该算法在不同焦距镜头的情况下,利用光线的折射率和微透镜位置关系计算X轴方向和Y轴方向的微透镜平移量,该算法提高了平移精度并改善了光吸收区域灵敏度。并对本文提出的算法相继用C语言和光学仿真平台Light Tools软件上进行了仿真测试及验证,最后利用CMOS图像传感器和FPGA开发板搭建板级系统进行了板级验证,验证结果表明本文提出的算法提高了微透镜平移量的计算精度和相应的计算效率。