本发明公开一种基于颜色补偿和颜色线先验的水下图像复原算法,应用于水下单幅退化图像恢复领域,针对水下拍摄图像的清晰度低,颜色失真明显的问题,提出的一种图像算法;其步骤包括颜色补偿、拟合颜色线、求取环境背景光、建立模型以及对最优化方程进行求解;本发明利用颜色补偿来恢复图像在水下环境的颜色损失,避免颜色损失导致颜色线先验在水下环境失去作用,根据三通道透射率关系,结合颜色线模型建立新的物理模型,转化为水下图像局部透射率的最优化方程,最终重建清晰的图像,该算法适应性强,图像恢复的颜色更接近真实场景,细节恢复效果好。