本发明公开了一种优化加速的深度图超分辨率插值方法，通过预先定义预采样核，将窗口内的各个像素点与该窗口的四个已知像素点的坐标关系存储在预采样核，并将浮点型数值计算优化成整型数值计算，在不损失精度的前提下达到优化速度的目的，提高了插值算法的效率。本发明在边界处采用不同的插值策略，在重建过程中消除边界处的金字塔噪声问题，无需再次对重建后的深度图进行去噪处理，减少了计算量和耗时。本发明为了消除超分辨率重建后的深度图在空洞区域存在大量噪声的问题，选择在重建前对低分辨率深度图即原始深度图进行去噪、空洞检测和空洞填充的处理，消除低分辨率深度图的噪声和空洞问题。