本发明提供了一种各向异性多方向全变差图像去噪方法和装置。该方法的步骤包括建立多方向的各向异性全变差模型，对待去噪的原始图像进行正则化运算(横向差分，纵向差分以及对角线等多方向差分运算)；基于优化迭代算法对上述建立的各向异性多方向全变差模型进行求解，获得去噪后的图像。本发明首次对全变差模型加入对角线方向的全变差差分运算来进行图像去噪，对图像的斜向等信息进行了有效的优化处理；能够有效去除噪声的影响，同时有效保持图像的边缘特征信息，为后续处理提供了良好的图像质量。