一种基于局部约束表示的人脸超分辨率重建方法,将输入的低分辨率人脸图像、高低分辨率训练集内人脸图像分别划分为相互交叠的图像块;对输入的低分辨率人脸图像的每一个图像块,根据图像块的表示具有局部性这一先验,计算由低分辨率训练集内每个图像相应位置图像块进行线性重建时的最优权重系数;将低分辨率训练集内每个图像相应位置图像块,用一一对应的高分辨率训练集内每个图像相应位置图像块进行替换,加权合成高分辨率图像块;按照人脸上的位置,融合成高分辨率人脸图像。本发明提出局部约束表示模型,自适应地选择训练集内样本图像块空间中与输入图像块近邻的图像块来线性重建输入图像块,得到最优权重系数,合成出高质量的高分辨率图像。