本发明提供一种基于变分光流估计肺部4D‑CT图像超分辨率处理方法，构建了一个用于求解肺部4D‑CT不同相位图像之间的光流场的变分光流模型；利用快速交替方向乘子法求解该模型，得到不同相位图像之间的光流场；基于光流场，并利用非局部迭代反投影超分辨率重建算法，实现了高分辨率肺部图像的重建。本方法在增强图像纹理结构的同时更好地保留了图像的轮廓。影响超分辨率重建算法效果的主要因素是图像配准的精度，采用了局部和全局相结合CLG的变分光流估计模型获得更加精准稠密的光流场，并采用快速交替方向乘子法实现光流模型的快速求解；其二，采用基于边缘的非局部迭代反投影算法，有效增强超分辨率图像中的边缘和纹理细。