本发明公开了一种扫描电镜图像的三维重建方法。本发明包括以下步骤：设定图像数目阈值，对SEM采集的图像首帧选取模板区域；以预定义步长移动样平台，获取实时图像，采用首帧的模板区域进行模板匹配；将匹配得到的图像加入匹配图像序列中；对匹配图像序列选取感兴趣区域，采用修正的拉普拉斯计算每个像素点的聚焦测量；采用高斯插值计算每个像素点的最大聚焦测量值，根据最大的聚焦测量值计算相应点的高度，得到三维点云；根据三维点云，插值拟合三维图形，实现三维重建。