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通过传统的单图像超分辨率(Super Resolution,SR)算法重建的高分辨率图像往往存在高频信息不足、边缘模糊的问题。为了提升重建图像的质量,提出了一种基于残差字典及协作表达的单图像SR算法(Residual Dictionary and Collaborative Representation,RDCR)。在训练环节,该算法结合字典学习及协作表达的思想,首先训练一个主字典及主投影矩阵,其次利用重建的样本图像训练多层残差字典及多层残差投影矩阵;在测试环节,通过逐层重建残差信息,得到不断精细化