本发明公开一种边缘和色调保真度联合约束优化的单幅图像去雾方法，本发明首先利用SLIC超像素分割将有雾图像划分成一系列图像块；其次，利用正态分布标准化和Sigmoid非线性映射，构造归一化暗通道图和归一化细节图，生成一个亮度和结构细节加权融合的特征图，从而自适应地选取反映大气光的图像块并估算理想的大气光值；然后，以散射系数为自变量，构造了一个边缘和色调保真度联合约束优化的目标函数，进而采用基于斐波那契法的一维最优化搜索，在保证色调保真度的前提下计算自适应散射系数和透射率图，最终实现基于大气散射模型的图像去雾。