高速成像传感器（high speed imaging sensor），工学-光学工程-光学传输-瞬态光学，数字高速成像技术的核心部件。在高速成像设备中能够将被测物理量变换成便于传送和处理的另一物理量的器件。数字高速成像技术以高速成像传感器为核心，时序地把瞬态光学图像转化成随时间变化的电子视频信号，其中用图像像素阵列来表现空间信息，用图像帧频来表达时间信息。常见的高速成像传感器主要有电荷耦合元件（Charge-coupled Device，CCD）和互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）等，其对信号的读取和储存速度决定了成像的摄影频率。对比于传统的光机式高速成像，数字高速成像具有能对图像进行实时记录、实时处理分析的特点。多个研究机构已经研制出高性能的超高速成像传感器。例如，斯坦福计算机光学公司研制的4Picos超高速ICCD相机电子快门可短至200ps。