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为有效解决生物工程图像处理过程中存在的图像反差低下、噪声污染严重及优化处理效果不佳等问题,基于离散格子玻尔兹曼方法,依据离散格子玻尔兹曼方法的高精准度、高稳定性、高效性能等优点,提出一种改进优化的同步降噪增强算法(L-SDE)。设计分段线性拉伸方法,将其作为外在因素添入离散格子玻尔兹曼方法计算过程,实现同步降噪与反差增强功能。实验结果表明,该算法与其它类型算法相比,图像处理效果以及算法时间复杂度更加具有优势。