本发明提供了一种二维MRI胎儿图像的三维高清重建方法，采用活动轮廓法对二维图像进行预处理，可更简洁自动地分割出所关注部位图像，方便进一步配准及重建。且超分辨重建算法能充分利用不同方向的低分辨率二维切片图像提供的互补图像信息，重建出高信噪比的高分辨图像，所重建胎儿图像能够更加准确的反应脑组织发育信息信息。此外，在图像细节复原方面，在EM模型下结合加权最小二乘迭代算法进行迭代优化，直接估计出任意形状的二维PSF，且具有较高的精度。通过插值拟合出缺失的数据从而进一步提高精度，优化了图像复原的质量，图像重建过程中使用了GPU对部分处理过程进行了加速，极大的缩短了整体处理的时间，为超分辨重建图像提高算法的性能和结果的精确性有很好的效果，同时也为临床的应用提供了可能性。