图像序列的超分辨率复原技术就是在不改变图像观测系统的前提下,利用已有的低分辨率图像采用某种方法获得高分辨率的图像。低分辨率图像通常可用CCD亚像元成像技术获得,利用亚像元序列图像帧与帧之间的互补信息,实现高分辨率图像的重建。小波方法是目前图像超分辨率复原研究的一个重要分支。广泛应用于医学成像、公共安全、遥感和军事侦查等领域。首先,本文对超分辨率复原算法进行了分类和总结,并指出目前的研究主流是基于多幅图像超分辨率复原的空域法,同时介绍了各种小波变换。它既弥补了傅里叶分析的不足,又保留了傅里叶分析的优点,在图像分析领域有广泛的应用。其次,研究了一般成像系统的平均调制传递函数,通过对亚像元成像系统中CCD离散抽样过程的MTF进行计算和分析,推导出亚像元成像系统中CCD离散抽样的平均调制传递函数的计算公式;通过对CCD互有亚像素位移成像系统和一般成像系统的调制传递函数的比较,得出互有亚像素级位移成像系统获得的图像的空间分辨率高于一般成像系统的结论。最后,分析了第一代小波变换有不均匀采样和定义在有限区间上的难题,得出一种新的重构方法-基于第二代小波变换的超分辨率重建算法,并对小波变换后的小波系数利用硬/软阈值降噪,通过模拟仿真分别利用不同的小波算法对图像序列进行了重构,并对实验结果进行了分析,比较。通过本文的研究,最终表明基于第二代小波的图像超分辨率重构算法保留了丰富的细节信息,提高了图像的分辨率,确认了该算法的可行性。