本发明涉及一种基于自适应梯度增益控制的高动态红外图像增强方法,包括以下步骤:(a)获取第一高动态红外图像F0;(b)对所述第一高动态红外图像F0进行带阈值参数的直方图均衡化处理,获得强度约束目标图像d;(c)对所述第一高动态红外图像F0进行归一化处理,获得第二高动态红外图像M;(d)根据所述第二高动态红外图像M,构造局部自适应梯度增益控制因子β;(e)根据所述局部自适应梯度增益控制因子β、所述第二高动态红外图像M和所述强度约束目标图像d迭代计算增强图像,完成图像处理。本发明实施例,能够在提升图像动态压缩与细节增强效果的同时,抑制梯度逆转现象以及平坦区域噪声放大现象。