本公开的实施例涉及对使用蒙特卡罗绘制进行绘制的图像去噪。多个基于像素的采样点在图像内被标识，其中像素的采样点被分布在像素内。针对个别像素的个别采样点，对应的辐射向量被估计。辐射向量包括表征在采样点处接收到的光的一个或多个辐射值。第一机器学习模块基于与该像素内的采样点相关联的辐射向量，针对每个像素生成对应的中间辐射特征向量。第二机器学习模块基于针对该像素的中间辐射特征向量以及针对与该像素相邻的一个或多个其他像素的一个或多个其他中间辐射特征向量，针对每个像素生成对应的最终辐射特征向量。一个或多个内核基于最终辐射特征向量而被生成，并且被应用于图像的对应像素，以生成较低噪声图像。