BM3D是一種圖像去噪算法，其全稱為Block-Matching and 3D filtering。該算法結合了非局部自相似性和頻域變換去噪的特點，通過增強圖像在變換域的稀疏性來實現去噪。BM3D算法的主要步驟包括：
相似塊分組。在噪聲圖像中選擇參考塊，並在其周圍搜尋相似塊，這些相似塊與參考塊一起堆疊形成三維矩陣。
協同濾波。對三維矩陣進行二維變換（如小波變換或DCT變換），並在第三維度（即深度維度）進行一維變換，之後在頻率域對變換後的係數進行硬閾值處理，以去除噪聲，處理完成後，通過反變換將結果轉換回空間域。
聚合。將經過濾波處理後的三維矩陣中的像素值反變換並整合回原始圖像的位置，以得到去噪後的圖像。
BM3D算法分為兩個主要部分：基礎估計和最終估計。基礎估計主要關注於去除噪聲，而最終估計則更注重於保留圖像的細節。該算法通過利用圖像的非局部自相似性和頻域變換的特性，能夠在去除噪聲的同時保留圖像的結構和紋理信息。