Кажется, что на представленном рисунке не CLAHE, а простой equalizeHist. Только лучше с этим поэкспериментировать.
Минимум это: RGB изображение -> split по каналам -> equalizeHist для каждого канала -> merge.
Но возможно, что лучше сработает перевод картинки в другое цветовое пространство, например HSV, а там делать эквализацию не для всех каналов, а только для насыщенности. Или для насыщенности и яркости. Короче, надо экспериментировать.
Но и CLAHE может зайти, потому что эквализация - это довольно жёсткое преобразование и может сильно исказить (зато без потери информации).