本发明涉及一种图像超分辨率重建方法及系统，其方法包括：获取一张或多张第一分辨率图像，提取其浅层信息；基于信息蒸馏方法，对提取到的浅层信息进行深层提取，得到每张第一分辨率图像的多个不同层级粒度和分辨率的特征；将每张第一分辨率图像及其多个不同层级粒度和分辨率的特征，输入到训练完成的重建网络中，得到高于第一分辨率的第二分辨率图像。本发明通过分层级蒸馏的方法，提取低分辨率图像的不同粒度和不同分辨率的特征，再将这些特征进行融合和上采样，从而重建出高于原低分辨率图像的超分辨率图像。