本发明涉及一种核级环境下非均匀照明环境下的图像增强方法，通过下述方式实现：(1)对获取非均匀照明环境下的图像进行对数运算，建立具有加性特征的光照分量和物体反射光分量相融合的数据表达形式；(2)构建高斯滤波模板，用于计算图像中像素点与周围区域中像素的加权平均值；(3)在频域，用高斯滤波模板对获取的非均匀照明环境下的图像作卷积运算，得到低通滤波后的图像；(4)对低通滤波图像进行取对数运算，计算得到低通滤波图像在数域的表达；(5)在对数域中，使用非均匀照明环境下的图像的像素值减去低通滤波图像的像素值，得到高频增强的图像：(6)对高频增强图像取反对数，得到增强后的图像I_target，并对图像进行增强处理；(7)对增强后图像进行平滑处理。