一种退化图像复原方法包括以下步骤:获取退化图像;建立退化图像关于大气掩盖层的数学模型;根据所述的数学模型,对退化图像利用奇异值分解,获得大气掩盖层的估算矩阵;根据估算矩阵计算大气掩盖层;选取大气光矩阵,运算得到大气掩盖层的传输系数矩阵;根据大气掩盖层及传输系数矩阵,求取复原图像。上述退化图像复原方法建立的数学模型含有大气掩盖层变量,通过优化计算得到较为精确的大气掩盖层及传输系数,则经修复的复原图也能够具有较高的对比度。本方法没有使用白化平衡、色调映射和伽玛校正技术,对退化图像的局部细节恢复效果较好,处理结果的颜色逼真度、清晰度也较好。还提供了一种退化图像复原系统。