人造复眼多通道成像系统模仿生物复眼的成像机理,以微透镜阵列作为成像器件,具有小尺寸、大视角、多通道等优点,但其也存在成像质量差、分辨率低,难以实用化的问题,而超分辨率图像重构技术可以在不改变硬件设备的前提下,突破图像采集设备的分辨率限制,提高图像的空间分辨率。因此论文将超分辨率图像重构技术融入到多通道光学成像系统中,这样不仅保证了系统具有体积小、重量轻、视角广等优点,还在不增加成本的前提下,提高了成像系统成像质量,使其在机器人视觉,图像识别,生物医学成像,军事目标探测等领域有广阔的应用前景。　　论文首先对复眼多通道成像系统和超分辨率重构技术的概念、类型及国内外研究现状等做简要介绍;接着介绍了经典的迭代反投影(IBP)、凸集投影(POCS)、最大后验概率(MAP)算法的原理及步骤;然后针对当前归一化卷积(NC)算法重构出的图像存在边缘模糊的问题,提出了基于自适应结构张量矩阵的改进NC算法,并对细节较多的Lena图像、细节较少的Cameraman图像以及细节特征明显的黑白二值分辨率靶三组图像,采用改进的NC算法、前面提到的算法及双线性插值法进行了仿真与比较,由于改进的适用度函数在各方向上的尺度由自适应的局部结构张量矩阵的特征值来决定,而构造的自适应张量矩阵能估计局部图像结构的方向和灰度值,从而能实现对于光滑区域和边缘区域自适应的归一化卷积,因此改进的NC算法能获得较好的视觉效果和峰值信噪比(PSNR);最后讨论通道数对多通道成像系统成像质量的影响,并采用调制传递函数(MTF)来评价多通道成像系统成像的质量,在此基础上利用ZEMAX软件设计出更利于重构算法的3×3通道成像系统,同时将改进的NC算法应用到设计的多通道成像系统的成像结果中,通过仿真验证其能较好地提高成像系统成像的质量。