直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。

第一步是统计直方图每个灰度级出现的次数(与绘制直方图第一步统计相同)并归一化到0..1;

第二步是累计归一化的直方图;

第三步是计算新的像素值;

第一步:

我们来看一个灰度图像，让表示灰度出现的次数，这样图像中灰度为 的像素的出现概率是

 是图像中所有的灰度数， 是图像中所有的像素数,  实际上是图像的直方图，归一化到 。

第二步:

把  作为对应于  的累计概率函数, 定义为：