本发明属于超分辨率图像重建技术领域，特别涉及一种基于参数重构的图像超分辨率重建方法及系统，通过构建用于对输入图像数据中的低分辨率图像进行特征提取并依据提取特征进行图像重建的超分辨率重建网络，其中，超分辨率重建网络中，首先利用标准卷积来提取输入图像数据的浅层特征，然后利用参数重构的深度可分离卷积提取浅层特征中的深层特征，利用深层特征进行图像重建；利用收集的样本数据进行网络训练；并针对待重建的图像数据，利用训练后的超分辨率重建网络进行特征提取和图像重建。本发明通过参数重构进行特征提取，能够在减少网络参数量和计算量的同时，实现更深层次的特征提取，提升重建图像质量，便于实际场景应用。