本发明涉及半导体技术领域，公开了一种图像传感器及其像素读出方法。本发明中，在传统CMOS图像传感器上增加了一个传输管和集成发光二极管结构，掺杂形成两个浮动扩散区，分别获取发光二极管发光和不发光阶段的图像，然后进行合成，可以同时获得图像的亮细节和暗细节，在提高图像传感器动态范围的同时减小了拖影。在发光二极管发光的情况下，信号更容易饱和，将发光二极管的发光时间设定为小于50％，或者将第一浮动扩散区的阱容量做的比第二浮动扩散区大，第一浮动扩散区不会很容易就饱和。采用相关双采样技术，可以达到消除噪声的目的。