科技的发展给人们的生活带来了改变,先进的通讯给大家带来便利的同时对通信带宽和速率的需求也随之上升,无线通信频段资源枯竭、网络干扰等问题日益严重,因而急需一种新的无线通信方式。而可见光通信具有无电磁干扰、频谱不受限、安全保密等优势,能有效解决上述问题,近年来受到各国学者的关注,其中显示屏、相机便可以提供便捷、易于实现的可见光通信系统的接口。一方面显示器、相机在日常中广泛应用,若在显示和录像功能上附加通信功能,商用化价值大大提高;另一方面,近年来兴起的二维码传输容量有限,而屏幕-相机通信可实现阵列信号点动态式的数据传输,这种新型的通信方式在传输容量上有巨大的潜力。本文使用液晶显示屏上的发光像素点作为光发射机,相机内的图像传感器作为光接收机,构成一个屏幕-相机可见光通信系统。为了使系统可靠、高效地通信,本文对屏幕-相机通信系统信号点定位方法、采样方法、灰度调制解调办法等通信技术进行了深入的研究,主要完成的工作如下:1.介绍并分析了屏幕-相机系统的组成及其原理,包括光发射机显示屏、光接收机相机、空间光传输信道。根据系统组成完成了本文屏幕-相机通信系统实验平台的搭建。在此实验平台上首先对单点通信进行研究,通过分析设计了信号点的定位方法以及验证了采用双倍采样的可行性。2.通过对系统的性能测试,研究了影响屏幕-相机通信系统性能的因素,包括噪声的影响、显示屏到相机之间通信距离的影响,通过分析得出使系统工作在遮光处理的暗环境直射链路以及通信距离为40cm的条件下,可以保证本文屏幕-相机通信系统的可靠性。3.为了提高屏幕-相机通信系统的容量,设计了发送端使用多阶灰度调制的阵列信号点通信方案。针对阵列信号点的定位问题,提出了利用像素点的坐标变换方程将有桶形畸变和透视畸变的接收图像校正的定位方法;针对屏幕逐行扫描带来的采样偏移,设计了在发送端每帧图像中增加上下校验码的方法,对目前屏幕-相机通信的研究具有创新意义;针对通信系统在接收、发送灰度值上的非线性响应问题,采用预失真处理的办法设计了多阶灰度的调制、解调技术,使数据的接收判决简单化。最后通过不同参数设置下的通信实验误码率比较,成功实现了本文屏幕-相机通信系统速率为274.6kbps的文字传输。