本发明涉及一种应用于双目内窥镜医学图像的实时三维重建方法，该方法首先通过超像素分割，将颜色复杂区域分割，不同区域的边界构成器官的三维骨架。然后依据外极线约束原则，对左面视角拍到的轮廓信息，依次寻找右视角上对应的极线。为了获得精准的匹配点对，与ORB特征描述算子结合，快速准确定位相机中对应区域交点的位置，通过对应位置关系计算边界骨架的三维数据。最后在分割后的子区域内部采用SFS方法获得坐标相对关系，结合不同颜色梯度差别，推算出各个区域之间的三维坐标信息，获得场景内器官全部三维形貌坐标。本发明解决了内窥镜高精度三维重建的难题，与现有三维重建方法相比操作简单，可靠性高，手术风险低，减轻了病人的痛苦。