本发明公开了一种细节增强与亮度自适应的高动态范围图像色调映射方法。本发明对输入HDR图像亮度灰度图进行全局细节增强，计算HDR图像亮度灰度图细节增强后的对数，利用对数转换初步压缩原始场景中的亮度；再对其进行亮度直方图统计，并且计算其平均值与标准差，对直方图进行分段裁剪与补偿；再由亮度与标准差估算模型计算映射后中间低动态范围图像的平均亮度与标准差，从而求解HDR图像到中间LDR图像的亮度直方图全局映射曲线，其中由最大熵亮度估算方法自适应选出最优输出中间LDR图像亮度；接着，对中间LDR图像亮度过暗或过亮区域进行局部细节增强映射得到输出LDR图像亮度；最后将HDR图像色彩映射到输出LDR图像色彩，合并色彩空间获得输出LDR图像。本发明能将HDR图像映射到LDR图像，输出的LDR图像亮度自适应，细节增强，主观效果和谐。