PMD（Photonic mixer device）相机是一款基于TOF（time-of-flight）技术的三维成像设备，可同时捕捉动态目标的灰度图像和深度图像，具有诸多传统平面相机和测量设备无法相比的优点。但它存在着空间分辨率低的缺点。论文针对基于TOF技术的PMD相机分辨率低的问题，开展PMD距离图像的超分辨率重建算法研究，论文的工作具有重要的理论意义和实用价值，论文的主要工作如下：（1）总结了TOF成像技术及超分辨率重建技术的背景及研究现状，并在此基础上分析了PMD相机的工作原理、超分辨率重建技术的相关理论和性能指标的评价标准。（2）根据PMD相机幅度信息的特点，实现了改进的Tikhonov正则化算法。该算法引入可信度A2作为每个距离像素方差的权值，保证了每个像素方差获得可靠的估计。实验结果表明，改进的算法有效地提高了距离图像的分辨率和较好地抑制了噪声。（3）在MAP正则化算法的基础上，将双边滤波器和PMD相机幅度信息结合起来，实现了改进的MAP正则化算法。实验结果表明，改进的算法不仅提高了距离图像的分辨率，也较好地抑制了噪声和保持了距离图像的边缘信息。