低照度CMOS器件由于体积小、可昼夜工作等优点得到广泛应用,信噪比、增益、动态范围、满阱电荷和光谱响应等性能参数是CMOS成像器件的重要特性指标。本文围绕低照度CMOS图像传感器综合性能测试技术展开深入研究,研制了低照度CMOS图像传感器综合性能测试系统,该系统包含图像和噪声特性测试子系统以及光谱响应测试子系统。本文首先介绍了低照度CMOS图像传感器国内外发展与研究现状,阐述了 CMOS图像测试技术的研究现状,同时研究CMOS图像传感器工作原理和低照度CMOS的定义及影响因素;然后根据低照度CMOS图像传感器的测试需求及性能评价方法,设计了低照度CMOS综合性能测试系统。其中,图像和噪声特性测试子系统所设计的大动态范围积分球均匀光源系统能保证获得在10-7～104lx范围内输出稳定的面均匀光源,光谱响应测试子系统选取激光泵浦宽带光源来实现宽光谱测试,同时选取双级联单色仪来提高出射光的单色性;接着根据低照度CMOS图像传感器性能参数的测试要求,搭建了图像和噪声特性测试子系统,并在已有的光谱响应测试子系统硬件平台上,分别对自主研制的光功率计和照度计进行校准,编写测试软件,完成测试系统软、硬件联调;最后验证了光源系统的均匀性及稳定性,在此基础上开展低照度CMOS图像传感器综合性能测试实验,得到不同曝光时间下低照度CMOS信噪比、暗电流等参数值以及不同波长下光谱响应及量子效率参数值并绘制对应曲线。测试结果表明,低照度CMOS综合性能测试系统稳定性高,符合测试技术指标。