Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η αύξηση της ανάλυσης (super resolution) σε θερμικές εικόνες χρησιμοποιώντας τεχνικές συμπιεσμένης καταγραφής (compressed sensing). Οι εικόνες εκφράζονται με αραιό τρόπο ως προς δυο υπερπλήρη λεξικά (ένα χαμηλής και ένα υψηλής ανάλυσης) και επιχειρούμε κατασκευή της εικόνας υψηλής ανάλυσης. Τα αποτελέσματα της μεθόδου αυτής συγκρίνονται με τα αποτελέσματα τεχνικών που χρησιμοποιούν image registration με ακρίβεια subpixel για την επίτευξη του super resolution. / This thesis deals with the problem of resolution enhancement (super resolution) of thermal images using com- pressed sensing methods. We solve the super resolution problem in four stages. First, we seek a sparse representation of a low-resolution image with respect to two statistically-learned overcomplete dictionaries (for high and low resolution images respectively) and then we use the coefficients of this representa- tion to calculate the high resolution image. Then, we calculate the high resolution image using methods requiring multiple low resolution images aligned with subpixel accuracy (conventional approach). We compare the results of each method using broadly acclaimed metrics regarding reconstruction quality standards.