本发明公开了一种基于双向匹配的单目视觉图像三维重建方法及系统，该方法包括：S1：利用采集设备获取原始图像；对原始图像进行预处理；S2：对预处理后的原始图像，采用SIFT算法进行特征提取，得到采集的所有图特征点集；并采用主成分分析法PCA对所有图特征点集进行降维处理，得到降维后的特征点集；S3：采用欧式距离、曼哈顿距离双向匹配法对降维后的特征点集进行特征匹配，得到匹配后的初步匹配结果；并采用ransac方法对初步匹配结果进行优化，得到最终匹配结果；S4：根据最终匹配结果，采用两级三维图像重建，得到最终三维重建结果。本发明改善优化图像特征点匹配，提高匹配速率，增加其准确率，提高三维重建效果。