در سال های اخیر، تصاویر به منابع اطلاعاتی مهمی تبدیل شده اند و کیفیت این تصاویر همواره عاملی محدود کننده در پردازش آنها محسوب می شود؛ از این رو در این پایان نامه به مسأله ی افزایش کیفیت تصاویر پرداخته می شود و با ارائه ی روشی جدید در حوزه ی تحقیقاتی فراتفکیک پذیری تک عکسه، سعی در افزایش کیفیت تصاویر خواهیم کرد. در این پایان نامه پس از مطالعه ی روش های موجود، با استفاده از رویکرد نمایش تنک به مسأله ی فراتفکیک پذیری تک عکسه می پردازیم و روشی با تکیه بر دیدگاهی مجتمع ارائه خواهیم کرد که در مقایسه با روش های گذشته، هم از لحاظ کیفیت تصویر بازسازی شده و هم از لحاظ زمان بازسازی تصویر بهبود شایانی خواهد داشت؛ در آخر، روشی برای افزایش سرعت بازسازی تصویر با کمترین داده ی از دست رفته ارائه می کنیم که با توجه به نتایج عددی، روش ارائه شده می تواند در کاربرد های صنعتی استفاده شود.