图像多方向信息的提取是目前图像处理研究的一个热点。目前常用的工具有小波变换和方向滤波器组。然而小波变换只能提取图像三个方向的信息,而余弦调制滤波器组很多子带不能提取方向信息。为此,本文首先设计了具有45度和135度方向的棋盘形滤波器对,然后将其分别与小波变换和余弦调制滤波器组结合,构造了两种能有效提取图像多方向信息的滤波器组。棋盘形滤波器对级联小波的算法能够提取图像六个方向的信息,我们将其应用到基于椭圆型方向窗的局部阈值维纳滤波,提出了一种新的去噪算法,去噪效果相比于已有的基于二维可分小波的图像去噪算法有了显著的提高。通过将二维棋盘形滤波器和二维可分离余弦调制滤波器组相结合,构造了具有灵活的方向和频率选择性的新的方向滤波器组。通过棋盘形滤波器对,输入图像首先被分解为两幅图像。然后,二维余弦调制滤波器组被分别应用到每幅图像。这种结构等效于一个冗余比为2的方向滤波器组。作为新滤波器组的一个应用,我们把高斯尺度混合模型和新的方向滤波器组相结合,提出了一种新的图像去噪算法。实验结果表明,对于具有丰富纹理的图像,提出的算法获得了明显的去噪性能改善。