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针对传统局部阈值算法分割非均匀光照图像效果不佳，且计算时间较长的问题，提出了一种基于局部均值的图像二值化改进算法。该算法首先使用积分图像的快速算法计算出局部均值，再将计算出的局部均值代入改进的阈值模型算法中，最终完成分割，从而进一步改善了在非均匀光照下的图像分割效果。对比实验结果表明，改进的二值化算法大大提高了运算效率，增强了图像分割效果，在视觉效果和处理时间2个方面都优于Niblack算法、Sauvola算法、Bernsen算法以及基于局部对比度和均值的算法。