【医学图像手册006】非局部相似性去噪：NLM 到 BM3D全原理解析

【医学图像手册006】非局部相似性去噪：NLM 到 BM3D全原理解析

一、 为什么需要“非局部”而不是传统滤波

在医学图像（CT / MRI）中，噪声通常是高频、随机、与解剖结构不相关的，而真实组织结构具有明显的空间相关性。

传统滤波（高斯、中值）的隐含假设是：空间上相近的像素，语义上是相似的。

该假设在医学图像中经常失效，例如：

• 肺野中相隔很远的两个区域，纹理统计特性高度一致。
• 肝脏内部多个位置的局部结构几乎重复。

这直接引出Non-Local（非局部）的思想

二、 NLM：非局部相似性的最小可实现模型

BM3D 并不是凭空出现的，它是对NLM (Non-Local Means)的结构化升级。

1. 什么是“参考块 (Reference Patch)”

在 NLM / BM3D 中，基本运算单元不是像素，而是图像块（Patch）。

定义：给定图像<