随着集成电路制造工艺技术的发展和集成电路设计水平的不断提高,基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其自身的优势,目前在诸多领域中得到了广泛的应用,如数码电子产品、视频电子邮件、医疗设备、保安监控、可视通信、眼膜识别、工业视频监控、视觉玩具等社会生活和工业生产的方方面面,特别是数码产品例如数码相机、照相手机的图像传感器应用方面,市场前景广阔,所以对CMOS图像传感器的研究与开发有非常高的市场价值。本文首先简要介绍了CMOS图像传感器的研究背景、发展历程及其发展趋势,并比较了CMOS图像传感器和CCD图像传感器的优缺点。在此基础之上,着重研究了采用4T技术的CMOS图像传感器的电路设计、工作原理及其图像信号的处理流程,分析了CMOS图像传感器中的主要噪声及其模型,并给出了相应的噪声抑制技术。为了获得更好的图像效果,进一步减小噪声对图像信号的影响,在CMOS图像传感器成像系统后端加入了Color Processing图像处理部分,并着重说明其中的白平衡功能模块的功能概念及其主要的算法,并各举一例说明两类主要的白平衡算法(全局和局部白平衡算法)的概念及其算法结构,在分析了其优缺点的基础上,研究了一种改进算法。