近些年来,红外成像技术由于其环境适应能力好、穿透性强、可实现夜视等独特优势在军事和民用领域得到广泛的应用。受半导体制作工艺的限制,红外焦平面阵列的像元密度远不及可见光图像传感器,导致红外成像分辨率低下、可视效果差,而采用超分辨率信息获取技术可在不改变探测传感器硬件的条件下,获取到原始场景中更多的可用信息;超分辨率信息重构技术可利用超分辨率信息提高红外图像分辨率,改善成像视觉效果。因此在红外领域开展基于微扫描技术的超分辨率信息获取与重构方法的研究具有十分重要的意义。本课题来源于国家自然科学基金项目,围绕超分辨率成像深入研究了微扫描超分辨率信息获取方法和超分辨率信息重构技术。首先,本文以2×2的微扫描工作模式为例设计实现了超分辨率可见光图像信息获取系统,采用具有高精度位移的压电陶瓷作为微扫描驱动源,自行设计驱动电路,结合可见光成像装置,获取到多帧互有亚像素位移的可见光低分辨率图像,且对获取到的低分辨率图像进行了运动估计和超分辨率重建验证。其次,本文以可见光信息获取系统为基础,设计了微扫描红外超分辨率信息获取方案,且对系统中的红外图像驱动信号和微扫描控制驱动信号进行了可行性仿真验证;再次,本文提出了边缘保持的红外超分辨率图像正则化重建算法,该算法把低分辨率图像中高价值信息的分离提取和处理作为超分辨率重建中重要的一环,达到了边缘保持,改善重建图像视觉效果的预期效果。最后,论文仿真超分辨率信息获取过程获取到互有亚像素位移的两组低分辨率图像序列,并进行了超分辨率信息重构仿真实验。实验结果表明:利用本文算法进行重建,与传统算法相比,重建结果对应的平均梯度、峰值信噪比和结构相似度等客观评价参数分别有不同程度的提高,将本文改进算法应用于互有亚像素位移的低分辨率红外图像序列,最终可获取目标清晰可辨、边缘轮廓清晰、视觉效果良好的高分辨率红外图像。