针对传统非局部均值算法中权值分配不合理以及邻域之间相似性判断不准确的问题,利用新余弦函数与高斯核函数结合对核函数进行改进;引入邻域相似函数对图像邻域灰度矩阵间的相似性进行度量,使得算法中权值的分配问题得到明显改善。通过PSNR与直方图实验结果表明,在不同的噪声影响下,改进的非局部均值算法在去噪性能上有显著提升。