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针对传统直方图均衡算法的不足,如增强过度,均值漂移和细节丢失等,本文提出了一种基于图像序列分析的全局直方图均衡算法。受到CLAHE的启发,本文设计了两种数学模型。图像渐变模型将输入的单张图像输出为质量渐变的图像序列;再根据序列图像的统计指标,经过混合优化模型计算出最优控制参数。为了提升主观感知效果本文提出了一种直方图后处理方法,最后根据修正后的直方图进行均衡化处理。实验结果表明:本文算法的结果图像具有较好的主观感受度和客观评价值,并且优于近年来提出的直方图均衡改进算法。