针对多帧低分辨率图像重建问题，提出了基于稀疏编码和随机森林的超分辨率算法。首先，使用高分辨率训练图像和低分辨率训练图像获取高分辨率字典；然后，使用重叠块缓解块边界的振铃现象，并使用反向投影保证全局一致性；最后，利用稀疏编码提取和融合LR图像中的有用信息，随机森林完成分类。实验结果表明，相比其他几种较新的超分辨率算法，本文算法重建获得的峰值信噪比（PSNR）最高，重建后的图像最为自然，且具有较快的运行速度。