现有图像去雾算法在复原含明亮区域的雾天图像时，存在色彩失真、偏色、亮度低等问题。针对现有算法的不足，提出一种基于指数映射与自适应权重能量函数的单幅图像去雾算法。首先结合图像暗通道值的统计规律，利用指数函数衰减特性，构建清晰图像暗通道与有雾图像暗通道的指数映射模型，并根据所获得的暗通道估计值求解出透射率估计值；其次，根据图像的马尔可夫性，构建基于马尔可夫网的自适应权重能量函数，对透射率进行优化，并使用降采样方法降低算法复杂度；最后，利用优化后的透射率估计值与局部大气光值复原出无雾图像。实验对比结果表明，该算法复原结果视觉效果清晰、色彩保真度高，并且多项客观评价参数在实验对比中取得了最高值，其中直方图相关系数达到了0.4521，高出对比算法的平均表现67.3%。综上所述，该算法较好地解决了包含明亮区域的有雾图像复原问题。