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为有效提升图像质量,提出一种基于图像退化模型和邻域嵌套的彩色图像超分辨率重建算法.通过退化模型在彩色空间上得出图像超分辨率重建训练集,并根据此训练集进行图像邻域分块.为了在训练过程中抑制噪声并锐化图像中的边缘信息,提取训练集亮度和梯度特征并进行特征融合.为了有效提升重建算法的自适应性,引入图像重建优化参数和边缘信息参数,根据此参数给出重建模型.基于最小二乘法的基本思想得出重建图像分块,并根据对应的次序对分块进行组合,得出最终高分辨率图像.实验结果表明,该算法效果良好.