本发明涉及模式识别技术领域，尤其涉及一种基于二阶视觉注意力机制的图像超分辨率方法，通过将输入图像进行下采样得到低分辨率图像，将下采样后的低分辨率图像编码为对应的退化表示，利用单张图片的内部信息非局部重现性，避免对于大规模数据集的依赖；提出了一种基于二阶视觉注意力机制，该二阶视觉注意力机制包括五个二阶视觉注意力残差组，每个残差组包含了五个二阶视觉注意力模块，通过二阶视觉注意力模块提取图像的深度特征，将退化表示和不同通道的权值矩阵输入每个二阶视觉注意力模块，将第五个残差组的输出特征进行上采样，得到超分辨率图像，适用于现实情况中不同退化方式的情况，提高图像超分辨能力。