提出三維凸集投影(3D POCS)算法,用于實現三維肺部CT圖像的超分辨率重建;并采用多分辨率混合顯示方式實現肺結節的三維可視化。首先,構建多個有亞像素級位移的低分辨率三維圖像,并生成參考圖像;其次,利用三維運動估計方法,將低分辨率圖像映射到高分辨率參考圖像上;利用一致性約束凸集對三維參考圖像進行修正,迭代重建出高分辨率三維圖像;最后,混合顯示不同分辨率下繪制的圖像。實驗選取5組圖集做性能評價,并與3種插值方法進行比較。主客觀兩方面的評價顯示,3D POCS算法實現三維圖像的超分辨率重建性能優于其他方法;混合顯示方式能夠滿足肺結節的高分辨率三維可視化的需要。