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双直方图均衡化是一种经典的亮度保持的图像对比度增强算法。为了使直方图分割与图像聚类相关联,提出一种基于K-Means图像分割的双直方图均衡算法。首先利用K-Means对图像进行聚类,得到两个子图像;然后再对两个子图像分别进行直方图均衡;最后合并两个子图。实验结果表明,该算法不仅保持了原图像亮度,而且其对比度增强效果比传统方法更自然。