本发明提出一种自动曝光成像系统，包含影像感测器，用以撷取类比影像；类比至数字转换器，将类比影像转换为数字影像；单视框影像处理器，处理数字影像；曝光量化器，根据单视框影像处理器的输出以产生离散值，以代表决定的曝光时间；多重曝光控制器，受控于移动侦测信号，该多重曝光控制器于移动侦测模式的每一视框周期依序产生多个不同的曝光时间，且于串流模式输出该曝光量化器所决定的曝光时间；及像素控制器，接收多重曝光控制器的输出，据以控制影像感测器。