针对恶劣天气下拍摄图像的退化现象，提出了一种基于主成分分析（principalcomponentanalysis,PCA）的可变框架模型Retinex图像增强算法。PCA变换提供通道间良好的正交性，可避免由于亮度调整带来的色度失真。该算法通过PCA变换得到图像亮度分量、色度分量，对得到的亮度分量使用改进的可变框架模型Retinex进行处理，适当调整色度分量，最后对处理得到的RGB图像进行去相关拉伸。实验结果表明，该方法能有效改善恶劣天气造成的图像退化现象，提高图像的清晰度。