本發明涉及一種高動態范圍視頻成像系統及其圖像生成方法,該系統包括光學鏡頭、圖像處理單元、至少一個分光器和多個感光芯片,分光器將通過光學鏡頭的入射光分成多束光束進入多個感光芯片從而得到多幅曝光程度不同的圖像數據,圖像處理單元將多幅圖像數據融合處理生成高動態范圍圖像。多感光芯片融合的高動態視頻成像系統所使用的各感光芯片均具有相同的規格,因而可以保證拍攝的同步與實時性;同時,所生成的視頻圖像較單一曝光圖像在色彩及亮度均勻性方面有明顯優勢,視覺信息豐富,還可以有效解決傳統攝像系統中存在的欠曝、過曝及色彩亮度不均等問題,具有很好的市場推廣前景。