本发明公开了一种基于线性特征的联合图像复原和匹配方法，该方法构造线性映射矩阵，提取主要线性特征计算初始化清晰实时图像和加权稀疏系数，选出清晰实时图像的加权稀疏系数中最大分量，其对应像素字典矩阵中的元素在参考图像中的位置即为最终匹配结果。本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明提取线性特征，起到了减轻图像模糊带来的干扰，去除大量无用的信息，保持用稀疏系数重构清晰实时图像的线性关系的作用，具有提高图像复原和匹配准确性的技术效果，同时降低计算量，提高实时性。