全天空成像仪（all-sky imager; total-sky imager; whole-sky imager），理学-大气科学-大气探测-云的观测，采集全天空可见光（即红、绿、蓝三个通道）图像的数字成像设备。包括光学成像传感单元、采集控制单元以及数据处理单元等。为获得全天空视场图像，全天空成像仪主要采用鱼眼镜头或球面镜反射两种方式实现。为遮挡太阳直接入射，保护成像传感器以免灼伤，早期的全天空成像仪配有太阳跟踪遮挡装置。随着成像传感器技术的改进，目前全天空成像仪多使用CMOS式成像传感器代替传统CCD式，可经受太阳直接辐射而不被灼伤，从而可不使用太阳跟踪遮挡装置。全天空成像仪可在白天、曙暮光、1/4月光及以上和夜间城市灯光等条件下采集全天空图像信息，图像数据直观、时空分辨率高。利用全天空图像，根据云和天空颜色及亮度信息特征不同，可反演天空云量、云的形态等信息。全天空成像仪可应用于地面台站常规气象观测、常规航空气象观测、常规光伏电网地面观测等。