本发明提供三维CT层间图像插值修复与超分辨处理方法及装置，利用基于光流估计配准信息对CT图像进行层间插值,由于光流估计的运动场不同,原图像中多个像素可能映射到插值图像中的同一位置,从而导致在插值图像中存在没有原图像像素映射到的区域,这样会使得插值图像存在细小孔洞。所以本发明进一步对插值产生的层间切片进行修复,提高插值图像质量。基于光流估计进行层间插值的基础上,对插值产生的中间切片利用图像的非局部自相似性进行图像修复,可以增加CT切片数量,提高CT图像层间分辨率,从而提升MFSR重建CT图像的质量,帮助患者在不接受不必要的辐射剂量的情况下得到准确的诊断和治疗。