Если вы сделали histogram matching как тут http://stackoverflow.com/questions/32655686/histogram-matching-of-two-images-in-python-2-x
а он работает хреново, прочитайте папир "Histogram Equalization using Neighborhood Metrics" http://people.scs.carleton.ca/~mould/papers/histeq.pdf и сделайте matching аналогично тому, как там делается equalization.
Работает намного лучше.