本发明公开了一种基于长短曝光图像对的图像复原方法，具体为：输入一幅短曝光的噪声图和一幅长曝光模糊图，对噪声图进行预处理；结合预处理噪声图和模糊图，采用共轭梯度法估计模糊图像的模糊核；改进标准的RL图像复原算法，构建局部约束掩膜矩阵，抑制边缘振铃，得到初步RL复原结果；计算得到残余余量图；利用显著性权重图，实施增益控制的余量去卷积过程，得到余量图复原结果；最终复原图由初步RL复原结果加上余量图复原结果得到。本发明采用共轭梯度法能够准确估计模糊图像模糊核，结合局部约束的改进RL算法和增益控制的余量去卷积，有效抑制了迭代过程中的振铃影响，减少了复原图像中的噪声水平，保持了图像细节，能够得到高质量的复原结果。