随着科技的发展，生活中出现了大量的高清显示设备（如液晶电视、电脑显示器）和高性能的图像捕捉设备（如摄像机、照相机、手机摄像头），为像素通信系统的诞生提供了机会。　　 像素通信系统是一种新型的短距离高速无线信息传输系统，它利用显示设备与图像捕捉设备进行通信，而不需要再添加额外设备;它属于可见光通信的范畴，绿色环保，并具有丰富的频谱资源可利用;该通信链路还具有很强的方向性，不会对系统中其他用户产生干扰，特别适用于高密集度、需要信息交互的场合。　　 本文首先分析了像素通信系统面临的主要问题:像素干扰、图像定位和周围光污染。在此基础上，研究与设计了发送端编码算法，包括调制方式、信道编码方式、矩阵排列、结合OFDM技术映射、图像边界设计等。与之对应，在接收端设计与实现了图像处理各模块的算法，包括图像预处理、基于直线检测的数据区域初定位、基于导频估计的数据区域精定位、数据采样和解码等。最后在Windows系统下，利用MATLAB开发与验证算法，采用C#编译软件界面，基于DirectShow进行视频处理，实现了整个像素通信系统，并对该系统进行了性能演示。为了扩展像素通信的应用，还开发与实现了网络视频监控技术与Linux下视频采集技术。　　 实验结果表明，本文设计的像素通信系统各部分算法具有理论性与实用性，开发的相关视频处理技术，对丰富像素通信系统以后的应用提供了参考。