本发明属于半导体图像感测技术领域，涉及一种基于像素电荷补偿技术的超宽动态范围图像传感器，由光电转换模块1、控制和读出光电转换模块1数据的上读出处理模块21与下读出处理模块22、行解码模块3和偏置信号模块4组成。像素元件中在主光电二极管旁集成了电荷补偿用元件，使得在强光条件下能够通过向主光电二极管积分电容补偿电荷，从而避免像素输出饱和，器件在弱光条件下对光强呈现线性相应，而在强光条件下自动转为对光强对数的线性响应，从而获得极宽的动态范围；像素电路输出电压摆幅大，不需要集成列放大器电路，可以直接输入模数转换器，简化了装置设计流程，节省芯片面积；感光动态范围极宽，理论值高达200dB。