本发明公开了矿井图像增强方法及系统，该方法包括：基于矿井图像块的特征信息得到所需的目标区域待增强图像；将目标区域待增强图像输入至深度神经网络模型行图像分解操作以得到第一入射分量与第一反射分量；根据参考统计值对所述第一入射分量进行分割得到入射分量分割图，并根据粉尘浓度参考值与入射分量分割图的分割结果对第一反射分量进行分割得到反射分量分割图；基于反射分量分割图的分割结果和图像块的透射率估计多目标优化函数得到增强矿井图像。本发明可实现对煤矿井下工作面现场采集的模糊图像的有效增强，减轻工作面现场的煤尘、水雾对图像质量的影响。