本发明公开了一种基于迁移理论的水下图像增强方法，其中主要包括：将水下拍摄到的图像通过加权最小二乘法进行分层处理，得到原始图像的基础层，细节层，对原始图像进行显著分离，得到显著层，然后对基础层进行亮度调整，得到自适应的基础层，在细节层中加入原始图像的透射图，得到增强后的细节层，这有利于很好的保留原始图像的细节信息。将初始参考图像与原始图像的细节层和显著图相加，得到自适应参考图像，然后与基础层进行颜色迁移，得到结果与增强后的细节层重构，得到最终增强后的水下图像。该方法不仅恢复了水下图像的颜色，而且还很好的去除了水下图像的雾度。