雾天环境中悬浮着大量的颗粒,这些颗粒会导致物体表面反射光的散射和吸收,从而导致雾天环境下拍摄的图像质量较差。近年来,国内外学者对均匀光照下的雾天图像复原技术进行了深入的研究并取得了很高的成就。但对于非均匀光照下(如靠灯光照明的夜间环境)雾天图像复原技术研究较少。由于存在人造光照的雾天成像模型比传统的雾天退化模型要复杂的多,它不仅要考虑到雾的消除,而且还要消除不均匀光照的影响,才能达到很好的视觉效果。因此,本文针对不均匀光照下雾天图像复原算法进行深入的研究。本文以大气散射模型和暗原色先验为理论依据,首先针对图像中光照主要来自人造光的夜间雾天图像,提出了夜间不均匀光照去雾算法。由于白天图像也可能存在某种程度的光照不均,本文后续又对该算法进行了推广,使其即适用于夜间不均匀光照的雾天图像,又适用于白天存在人造光照雾天图’像。本文的工作,在一定程度上解决了不均匀光照下雾天图像存在的雾气影响与光照不均的双重问题。主要内容有以下两个方面：第一,针对夜间雾天图像,提出了适用于不均匀光照的成像模型,并基于该模型实现了夜间雾天图像复原。首先提出了一种新的光源检测算法,实现了人造光源的检测。其次,实现对环境光照的估计,并进行光照均衡化校正。最后,对复原结果进行了颜色校正。消除了由于光照偏色对复原结果的影响。第二,针对白天雾天图像,即存在不均匀的人造光源又存在均匀的大气光,对上述工作进行推广,得到更加通用的均匀光照下雾天图像复原模型,并基于该模型实现了雾天图像复原。首先,在对人造光源检测和人造光照的估计的基础上,实现了对人造光的消除；其次,对消除人造光影响的雾天图像,估算其传输图,并用基于十字星的局部多点滤波器对传输图进行修正,从而实现图像复原。