La decoloración de imágenes en color no solo puede simplificar la complejidad del procesamiento y análisis de imágenes, mejorando la eficiencia computacional, sino que también ayuda a preservar la información clave de la imagen, mejorar los efectos visuales y cumplir con varios requisitos de aplicaciones prácticas. Sin embargo, con los métodos de decoloración existentes es difícil mantener simultáneamente las características de detalle local y las características de suavidad global de la imagen. Para abordar esta deficiencia, este artículo utiliza la descomposición en valores singulares para obtener las características locales jerárquicas de la imagen y utiliza la teoría de los cuaterniones para superar la limitación de los métodos existentes de procesamiento de imágenes en color que ignoran la correlación entre los tres canales de la imagen en color. En base a esto, proponemos un método de decoloración de contraste de cromaticidad de cuaterniones de fusión ponderada adaptativa de valores singulares. Este método utiliza el principio de aproximación de matriz de rango bajo para diseñar una estrategia de fusión ponderada adaptativa de valores singulares para los tres canales de la imagen en color e implementa la decoloración de imágenes basada en la ponderación adaptativa de valores singulares. Para abordar la deficiencia del resultado de decoloración obtenido en este paso, que no puede mantener bien las características de suavidad global, se propone además un algoritmo de decoloración de preservación de contraste basado en la distancia de cromaticidad de cuaterniones, y la estrategia de ponderación global obtenida por este algoritmo se integra en la decoloración de imágenes basada en la ponderación adaptativa de valores singulares. Los resultados experimentales muestran que el método de decoloración propuesto en este artículo logra excelentes resultados tanto en percepción visual subjetiva como en métricas de evaluación objetiva.