本发明属于目标检测领域，具体涉及一种基于图像分块的超分辨率增强小目标检测方法、系统、设备，旨在解决解决现有的小目标检测方法检测准确率较低的问题。本方法包括：获取待进行小目标检测的场景图像，作为输入图像；计算输入图像分块时标准块的宽高；得到输入图像在水平方向、垂直方向上分块的步长；对输入图像进行填充，并对填充后的输入图像进行分块，得到输入图像分块后各图像块；采用预训练的超分别率模型对得到的各图像块进行图像增强，增强后，输入训练好的目标检测模型，得到输入图像中各图像块中小目标物体对应的矩形区域，并进行回归、非极大值抑制处理，进而得到检测结果。本发明提高了小目标检测的准确率。