本发明提供了一种相似样本特征拟合的人脸图像清晰化方法。首先有一组与待清晰的人脸图像尺寸和姿势一致的清晰人脸图像，并将这组人脸图片降质处理得到对应的相同尺寸的非清晰人脸图片组；每个像素位置对应的非清晰、清晰样本图像块投影到一个共同特征空间中；待清晰化人脸图像每个像素位置图像块在特征空间中找到最相似的若干个非清晰样本块；在特征空间中，利用最小均方误差准则，得到上述若干个非清晰和清晰的样本之间的非线性回归模型；将上述回归模型应用到待清晰图像块中，拟合出对应的清晰化图像块；所有像素位置上清晰化图像块在对应人脸位置上拼接得到清晰人脸图像。