针对因光照不均导致图像灰度值分布不均、噪声大、视觉传达效果差等问题，提出基于视觉信息补偿的光照不均图像增强方法。计算图像中不同目标和背景区域的像素灰度值，构建灰度衰减序列，构建衰减函数对最弱像素点周围的每一个背景点进行加权处理，采用同态滤波函数根据图像中光线的分量值变化去噪。采用视觉信息补偿法计算图中每个区域的像素值，并转换为分量值模式，按照亮度总量值和局部值进行互补增强。实验数据表明：本文方法增强效果佳，图像清晰度得到了提高，细节刻画效果好。