固體圖像傳感器由物鏡、固體圖像敏感器件、驅(qū)動(dòng)電路和信息處理電路組成。物鏡使圖像在敏感器件的光敏區(qū)清晰地成像。固體圖像敏感器件有一維和二維兩種。在采用一維敏感器件的傳感器中，由敏感器件完成一維掃描，同時(shí)將圖像作另一維方向的移動(dòng)，從而完成二維圖像的掃描。二維圖像敏感器件是光敏元的二維陣列,工作時(shí)每個(gè)光敏元本身對(duì)應(yīng)著圖像的一個(gè)像素,在驅(qū)動(dòng)電路的作用下按行輸出脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖的幅值與它所對(duì)應(yīng)的像素的光強(qiáng)度成正比。，圖像脈沖信號(hào)被送往信息處理電路進(jìn)行放大和處理，變成適于后續(xù)設(shè)備接收處理的信號(hào)。固體圖像敏感器件是圖像傳感器的核心，可分為電荷耦合器件、光電二極管陣列、電荷耦合光電二極管陣列和電荷注入器件4類(lèi)。

　　1、體積小、重量輕、價(jià)廉、工作電壓低、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定；

　　2、光譜響應(yīng)范圍廣；

　　3、空間分辨率高；

　　4、掃描線性，畸變小，重復(fù)性好；

　　5、與微機(jī)接口容易實(shí)現(xiàn)，

　　以器件類(lèi)別區(qū)分，固體圖像傳感器主要分為CCD、CMOS及CIS三種。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用的固體圖像傳感器主要有CCD與CMOS兩種。

　　1、CCD是“電荷耦合器件”(Charge Coupled Device)的簡(jiǎn)稱。CCD是1970年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的W·B·Boyle和G·E·Smith等人發(fā)明的，從而揭開(kāi)了電荷傳輸器件的序幕。此后，人們利用這一技術(shù)制造了攝像機(jī)與數(shù)碼相機(jī)，將圖像處理行業(yè)推進(jìn)到一個(gè)全新領(lǐng)域。CCD是一種用于捕捉圖像的感光半導(dǎo)體芯片，廣泛運(yùn)用于掃描儀、復(fù)印機(jī)、攝像機(jī)及無(wú)膠片相機(jī)等設(shè)備。作為相機(jī)，與膠卷的原理相似，光學(xué)圖像(即實(shí)際場(chǎng)景)穿過(guò)鏡頭投射到CCD上。但與膠卷不同的是CCD沒(méi)有“曝光”能力，也沒(méi)有能力記錄和存貯圖像數(shù)據(jù)，而是將圖像數(shù)據(jù)不停留地送入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理器與存貯設(shè)備，但可重復(fù)拍攝和即時(shí)調(diào)整，其影像可無(wú)限次復(fù)制而不降低質(zhì)量，也方便保存。

　　2、CMOS是“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”(Complementary Metal Oxide Semiconductor)的簡(jiǎn)稱。CMOS本來(lái)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的一種重要芯片，它可保存系統(tǒng)引導(dǎo)所需的大量資料。在20世紀(jì)70年代初，有人發(fā)現(xiàn)，將CMOS引入半導(dǎo)體光敏二極管后也可作為一種感光傳感器，但在分辨率、噪聲、功耗和成像質(zhì)量等方面都比當(dāng)時(shí)的CCD差，因而未獲得發(fā)展。隨著CMOS工藝技術(shù)的發(fā)展，采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝能生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的CMOS成像器件。這種器件便于大規(guī)模生產(chǎn)、其功耗低與成本低廉的特性都是商家們夢(mèng)寐以求的。

　　如今，CCD與CMOS兩者共存，CCD暫時(shí)還是“主流”，但CMOS將取代CCD而成為圖像傳感器的主流。

　　固體圖像傳感器可用于電視攝像、機(jī)器人視覺(jué)、圖像識(shí)別、快速動(dòng)態(tài)測(cè)量和信息存儲(chǔ)等方面。在航天器的姿態(tài)確定和控制系統(tǒng)中，固體圖像傳感器可用作星敏感器，實(shí)現(xiàn)航天器相對(duì)于遙遠(yuǎn)恒星方位姿態(tài)的精確測(cè)量。在小零件的自動(dòng)檢測(cè)方面，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男畔⑻幚砗螅�分辨率可達(dá)光敏元間距的1/10（微米量級(jí)），并可實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)監(jiān)測(cè)。