随着近年来半导体工艺的不断发展,CMOS图像传感器显示出强劲的发展趋势,市场份额不断提升,已经开始逐步取代CCD图像传感器。尤其是具有高分辨率、高帧频、高灵敏度的高性能CMOS图像传感器在科学研究、天文观测、工业测控、航空侦察乃至军事等领域上都具有十分广泛的应用,而这些领域对于图像传感器性能参数的要求是十分严格的。因此在器件选型、测试和筛选时,就需要一套图像传感器性能参数测试装置来完成相关的测试。本文根据硕士期间参与的CMOS图像传感器测试系统项目的实践经验,以EMVA 1288标准作为理论基础,详细分析了性能参数测试系统的软、硬件实现,并针对现有测试装置的一系列问题做出了诸多改进,设计了一种模块化图像传感器测试装置。该装置具有测试速度快、稳定可靠、可实时监控等特点,并且对不同型号CMOS图像传感器都有很强的通用性。除此之外,为了保证测试的准确性和稳定性,本文也对数据采集电路板进行了重点的设计与分析,制定了一些高速信号的布线规则以保证信号完整性。并在设计硬件电路时采用模块化设计,将硬件电路分成独立的两部分,使得测试装置能够快速、高效的测试多种型号的CMOS图像传感器。最后,本文从电路噪声、各模块间速度匹配及FPGA资源占用情况三方面分析了测试系统的硬件电路,然后对一款CMOS图像传感器进行了多次重复测试,并对实验结果进行了分析。