当今的图像传感技术在传统的工业图像处理方面、以及一些新型的领域发挥着极其重要的作用。现在主流的图像传感器技术有CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）两种，其中CMOS图像传感器凭借着其集成度高、体积小、功耗低、成本低等优势在逐渐的争取图像传感技术的主导地位，甚至在军事、国防、航天等方面这一趋势也越发的明显。本文首先对CCD和CMOS两种图像传感器进行了简单的比较；在此基础上，针对本文所涉及的30万像素级的CMOS图像传感器进行了详细的结构描述。本论文的主要工作是完成了CMOS图像传感器时序控制电路部分的双斜积分设计，通过在时序电路中加入双斜积分设计，使得传感器芯片的动态范围得到了很好的提升，经仿真结果计算显示动态范围提升了9.5dB。设计完成后进行流片，回片后实际测试结果显示芯片功能正常，画面质量清晰，各项指标均满足设计需求。证明了本文中的时序电路双斜积分设计方法是有效可靠的。