视频图像超分辨率恢复技术在视频监控、卫星图像等领域具有十分重要的应用价值和广阔的应用前景。当CCD相机在对空间频率较丰富的景物进行采样时,由于CCD像元尺寸的限制,我们只能得到低分辨率图像。超分辨率图像恢复技术可以利用视频图像序列中各帧之间的冗余信息,重构出超分辨率图像,消除和降低混频效应。本文主要围绕运动估计和插值算法这两个视频序列超分辨恢复的关键问题展开了较为深入的研究,从欠采样图像序列中恢复出高分辨率的图像,在分析目前存在的理论与方法后,对以下方面得到了新的改进算法:(1)运动估计是对描述时间变化模型的参数的估计,在多帧图像及视频序列的超分辨率恢复中,处于极为重要的地位。提高视频图像序列的空间分辨率主要取决于运动估计算子的精度,本文对各种运动估计方法进行了研究和比较,提出了基于时域与频域相结合的配准算法。(2)通过运动估计确定了图像间点的对应关系,有必要对图像序列进行精确的配准。在本文超分辨率恢复算法中,对传统的双三次插值进行了改进,得到自适应双三次插值,从多幅低分辨率图像中获取一幅高分辨率图像,取得了很好的结果。