本发明公开了一种基于主动采样和高斯混合模型的图像超分辨率重建方法,可用于受限设备采集图像的超分辨率重建。其实现步骤为:(1)获取训练图像块;(2)对训练图像块进行主动采样;(3)提取联合训练特征向量;(4)训练高斯混合模型;(5)获取低分辨率测试特征向量;(6)重建高分辨率测试图像。本发明提高了重建图像的清晰度,尤其在重建结构轮廓、自然纹理等细节时,表现更佳。