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将Felix Abramovich和Yoav Benjamini提出的FDR阈值滤波算法应用于图像滤波，并在此基础上，提出了针对图像滤波的分层FDR阈值滤波算法。该算法是对图像经小波分解后的晟底层的低频系数和各层水平、垂直、对角三方向的高频系数分别进行多假设检验，并确定出各层各方向上的阈值，最后分别进行阈值化处理。通过对lena，cameraman图像进行仿真实验，表明本文的分层FDR图像阈值滤波算法在信噪比、峰值信噪比、均方误差等方面均优于中值滤波、通用阈值算法、FDR算法和自由分布式FDR算法。