针对非均匀光照彩色人脸图像增强中肤色失真问题，提出了一种基于单尺度Retinex和肤色模型的方法。将人脸图像转换至YCbCr颜色空间，并采用不同的方法分别处理Y分量和CbCr分量。针对亮度分量（Y）采用单尺度Retinex方法压缩图像的动态范围，增强图像暗处的细节信息；针对图像中肤色区域，根据肤色在CbCr空间具有聚集性的特点，调整亮度分量增强后肤色像素点色度分量（Cb和Cr）的值，改善肤色区域的颜色质量。在CAS-PEAL人脸库中进行实验，该方法与传统的人脸图像增强方法相比，在图像细节呈现能力和面部色彩真实程度方面均有提高。