PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image processing device and positron emission tomography device that allow filtering using an NLM filter to improve an effect of noise elimination in medical images.SOLUTION: A medical image processing device of an embodiment comprises: an interface; and a processing circuit. The interface is configured to express a subject, and receive noisy images. The processing circuit is configured to: conduct filtering of the noisy images, by using a filter reducing the noise to thereby generate images subjected to the filtering; calculate a value of a similarity degree of a pair of patches in the same image as to the image subjected to the filtering; calculate a Non-Local Means (abbreviated as NLM) for each pair of patches by using the value of the similarity degree; conduct a weighted mean among pixels by using the NLM weight as to a pixel value of each pixel of the noisy image; and generate an NLM image.SELECTED DRAWING: Figure 8B【課題】NLMフィルタを用いたフィルタリングにより、医用画像のノイズ除去の効果を向上させることができる医用画像処理装置及びポジトロン放射断層撮影装置を提供すること。【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、インタフェースと、処理回路とを備える。インタフェースは、被検体を表し、ノイズのある画像を受信する。処理回路は、ノイズを低減するフィルタを用いて前記ノイズのある画像をフィルタリングすることでフィルタリング済み画像を生成し、前記フィルタリング済み画像について、同一画像内のパッチの対の類似度の値を算出し、前記類似度の値を用いて、パッチの対ごとに、非局所平均(Non-Local Means:NLM)重みを算出し、前記ノイズのある画像の各画素の画素値について、前記NLM重みを用いて、画素間での加重平均を行うことにより、NLM画像を生成する。【選択図】図8B