本发明公开了一种基于跨帧自注意力变换网络的时空视频超分辨率重建方法，包括以下步骤：采集连续图片序列，将其进行双三次插值降采样，并删除偶数帧，构成训练集；构建基于跨帧自注意力变换的时空视频超分辨率重建网络；利用训练集对基于跨帧自注意力变换网络进行训练；将低分辨率低帧率的连续图片序列输入所述训练完成的基于跨帧自注意力变换网络，获得高帧率高分辨率的连续图片序列。本发明能够通过一个端对端的神经网络同时实现空间和时间尺度的超分辨率，有效提高了对时空特征信息的利用，能够产生高帧率高分辨率的视频超分辨率重建效果。