本发明公开了一种基于协同降秩预处理的非局部低秩正则化图像压缩感知重建方法,首先对原始图像进行协同降秩预处理,主要包括非局部找相似块,低秩逼近和加权平均三个步骤,然后经过随机测量得到测量值,最后通过非局部低秩正则化压缩感知重建算法从测量值中高效的重建出原始图像。本发明基于压缩感知中重建算法和先验信息之间的匹配关系,以协同降秩预处理的方式,来达到其与后端的压缩感知重建算法的相匹配。本发明提出了一种更加高效的基于协同降秩预处理的非局部低秩正则化图像压缩感知重建算法,获得了当前图像压缩感知重建领域内更好的重建效果,为实际应用中的图像的压缩、存储和鲁棒的编码传输等实用技术提供了更好的技术支撑。