平面复眼成像系统利用多个子孔径对场景进行成像, 由于子孔径大小和图像传感器空间采样率的限制, 各子孔径图像质量较差。如何融合多个子孔径图像来获得高分辨率图像是亟需解决的问题。多图像超分辨理论利用多幅具有互补信息的图像来重构高空间分辨率图像, 然而现有理论通常采用过于简化的运动模型, 这种简化的运动模型对平面复眼成像并不完全适用。若直接把现有多图像超分辨理论用于平面复眼分辨率增强, 不准确的相对运动估计将降低图像分辨率增强性能。针对这些问题, 本文在变分贝叶斯框架下改进了现有多图像超分辨理论中的运动模型, 并把导出的联合估计算法用于平面复眼分辨率增强。仿真数据实验和真实复眼数据实验验证了推荐方法的正确性和有效性。