本发明公开了一种改进的基于多幅图像模糊核估计的盲超分辨率重建方法。主要包括以下步骤:对输入的低分辨率的视频帧中的第一帧图片进行不同程度的模糊处理,得到同一场景的两幅不同模糊程度的图像,得到两张不同模糊程度的图片;利用上述得到的两张同一场景的不同模糊程度的图片,对其采用鲁棒性的去卷积算法生成一个粗略的模糊核,并用此模糊核对所有的视频帧进行去模糊处理,得到处理后的一组图片序列fk,作为后面处理的输入;利用曲率差分算子提取空间结构信息,然后对其进行聚类得到区域空间自适应加权系数,该系数用于对全变分和非局部均值正则化项进行自适应加权;利用前面得到的自适应加权系数来加权正则化项,从而确定重建代价函数;利用梯度下降法来最优化重建代价函数,其中每次迭代过程中再进行一次模糊核估计,并进行去模糊,最终得到输出的高分辨率图像序列。