本发明公开了一种基于双线性插值的多通道温度采集系统的冷端温度估计方法，涉及温度数据采集技术领域。本发明获取待测面上多个冷端热敏电阻的温度值；通过双线性插值法估算待测面中各待测点的温度预估值；利用温度预估值计算温度衰减的权重系数；通过K近邻算法得到冷端热敏电阻的近邻点，将近邻点和权重系数代入到LLE算法模型中，计算得到近邻点的温度值；然后以该近邻点为初始点计算该近邻点的K近邻点的温度值，依次类推，进而计算得到待测面上各待测点的实际温度值。可有效解决现有小型化多通道产品因连接器针脚结构狭小等因素限制冷端温度补偿电路的数量，无法为每一路的温度采集提供冷端温度补偿，而影响到测量精度的问题。