Учебное пособие посвящено использованию регуляризирующих методов решения некорректных задач для повышения разрешения изображений и суперразрешения. Приводится обзор существующих методов повышения разрешения изображений. Строится математическая модель получения изображений для цифровых камер. На основе этой модели ставится обратная задача повышения разрешения изображений; строятся и анализируются регуляризирующие методы для её решения. Описаны базовые понятия, алгоритмы и численные методы минимизации используемых регуляризирующих функционалов. Учебное пособие предваряет глава, посвященная описанию математических основ обработки сигналов, необходимых для решения практических задач интерполяции