近年来,大气污染严重,空气质量不断恶化,全国各地频现雾霾等恶劣天气。在雾霾环境下,由于大气中的悬浮颗粒物对光的吸收和散射作用,图像采集设备所生成的图像对比度和保真度下降。因此,为保证户外成像系统能够在恶劣的天气条件下发挥更大的效用,对雾天图像进行有效的去雾处理具有迫切的需求和现实意义。由于雾天图像的降质原因复杂,并且图像中部分场景信息丢失,因此从单幅雾天图像中复原场景非常困难。目前现有的大部分去雾算法所依赖的描述图像退化原因的物理模型都是均匀大气条件下的简化物理模型,使用范围有限。然而在实践中,很多情况下,会导致不均匀的大气条件：例如,由于斜程观测、强光源的介入影响以及自然条件产生的不均匀烟雾等等,这些都会造成视线路径中的光照和光学性质是非均匀。而雾天图像退化模型能否精确反映雾天成像原理对去雾方法处理结果的影响至关重要。本文针对强光源影响所作造成的非均匀大气情况,从大气的辐射传输理论出发,在均匀大气图像退化模型的基础上,通过分析强光源对成像视线路径中的照度及光学性质的影响,建立了适用于强光源影响下的非均匀大气雾天图像退化模型。然后在该模型的基础上,利用暗通道先验原理,给出了强光源影响下非均匀大气图像去雾的具体实现方法。最后将本文方法对下载的真实户外强光源影响下的自然雾天图像进行复原处理,并与其他典型去雾方法的实验结果进行了对比分析。实验结果表明：本文算法对于强光源影响下非均匀大气图像取得了良好的实验结果。