本发明公开了一种基于目标向量更新模块的单幅图像复原迭代框架。主要包括以下步骤：使用HQS算法对原图像复原问题进行分解得到两个子问题，使用基于动量的梯度下降法对其中的图像复原逆子问题进行求解，引入一种目标向量更新模块，得到像素域上的迭代框架；针对先验相关子问题，设计一个有效的图像复原算子，它被包含在目标向量更新模块中；利用CNN的特征提取能力，将重建迭代框架的求解域从像素域变到变换域，由此得到变换域上的单幅图像复原重建迭代框架；训练特征域上的迭代框架，输出最终的图像复原结果。本发明所述的单幅图像复原方法能获得很好的主客观效果，且运行速度较快。因此，本发明是一种有效的单幅图像复原方法。