本发明涉及一种高动态范围视频成像系统及其图像生成方法,该系统包括光学镜头、图像处理单元、至少一个分光器和多个感光芯片,分光器将通过光学镜头的入射光分成多束光束进入多个感光芯片从而得到多幅曝光程度不同的图像数据,图像处理单元将多幅图像数据融合处理生成高动态范围图像。多感光芯片融合的高动态视频成像系统所使用的各感光芯片均具有相同的规格,因而可以保证拍摄的同步与实时性;同时,所生成的视频图像较单一曝光图像在色彩及亮度均匀性方面有明显优势,视觉信息丰富,还可以有效解决传统摄像系统中存在的欠曝、过曝及色彩亮度不均等问题,具有很好的市场推广前景。