В общем надо реализовать данный метод, но я видать что-то упускаю, так как результаты меня не впечатляют:

clear_img - исходное изображение


img_3_noise - исходное изображение с 3% шума


img_restore_porog_1_25 - восстановленное изображение с порогом 1,25 и окном фильтра 5х1


img_restore_porog_2_42 - восстановленное изображение с порогом 2,42 и окном фильтра 5х1


img_restore_porog_4_59 - восстановленное изображение с порогом 4,59 и окном фильтра 3х1


img_restore_porog_9_5 - восстановленное изображение с порогом 9,05 и окном фильтра 3х1


функция фильтрации имеет такой вид (окно фильтра 5x1):


функция фильтрации имеет такой вид:  окно фильтра 3x1 

1) Хорошо бы приводить компилируемый код. Из вежливости, хотя бы. Да и для себя полезно: дописывать за Вас то, что Вы недописали жэлающих найдётся строго меньшэ, чем тех, которые возьмут то, с чем можно играться и поиграются -- соответственно, меньшэ людей смогут осмыслить Ваш код и что-то потом, возможно, предложыть.

2) Оригинальное (зашумлённое) изображэние при анализе должно оставаться оригинальным. Не надо его менять -- это делает фильтр более грустным. Это, вообще, подразумевается -- что фильтр имеет на входе исходное изображэние, и получает новое. Абстрактные описания алгоритмов фильтров рассчитаны именно на это, да там и переменные чаще всего разные.
Исключения, когда можно объединить исходное и результирующее изображэние в одном месте памяти -- довольно редки (ну, точнее, дажэ в этом случае можно -- но требует некоторых ухищрений с хранением изменённого окна для будущих точек).

3) По очевидным причинам, порог должэн быть большэ 1/[размер окрестности] от большынства значений выбросов. Это при условии, что окрестности большынства выбросов не содержат другого выброса -- а если содержат, то ещё надо умножыть на нормальное количество выбросов в окрестности. Собственно, когда это не так, мы видим, что происходит: вместо того, чтобы уничтожаться -- импульсные выбросы расползаются на соседние точки.
Для размера окрестности 4 (при матрицэ 5x1), и произвольных значениях яркости от 0 до 255 -- мы получаем вменяемые пороги где-то в районе 32..64
Для размера окрестности 2.... тут я лучшэ перейду к следующему вопросу.

4) Зачем Вы берёте такие странные окна? Ну да, на таких окнах понять что-то очень сложно. Попробуйте взять пять точек подряд и определить, какую из них надо выкинуть. Берите квадратные, притом 3x3 -- это в общем маловато, лучшэ хотя бы 5x5.