本发明属于超分辨率图像重构技术领域，具体公开了一种基于像素级注意力机制的超分辨率图像重构方法及系统，该方法利用低分辨率的单幅图像，提取其浅层图像特征，将所述浅层图像特征输入级联融合模块的第一层，浅层图像特征作为补充与级联融合模块前一层的输出共同输入下一层，级联融合模块的所有层的输出融合后得到深层特征，利用像素级注意力机制对深层特征进行加权微调，具体为通道降维，扩大感受野，计算权重矩阵，恢复感受野大小，恢复通道维度；利用精炼提纯之后的深层特征以及浅层特征生成超分辨率图片。采用本技术方案，采用级联连接和融合连接，充分利用卷积层的特征提取能力，提高了重构精度并减少参数量。