本发明公开了一种基于双目摄像头捕获运动物体的单帧三维重建方法，具体为：1：双目摄像头拍摄标定板图片进行相机标定；2：对单帧画面进行滤波，生成两个灰度值矩阵；3：灰度值矩阵应用拉普拉斯算子检测边缘，生成边缘点矩阵；4：对两个灰度值矩阵应用Sobel算子计算各自的梯度幅值矩阵和梯度方向矩阵；5：对边缘点矩阵应用非极大值抑制算法，生成最新边缘点矩阵；6：检测最新边缘点矩阵内边缘点数量是否达到输出阈值，若是则执行步骤8，否则执行步骤2至步骤3后再执行步骤7；7：对相邻两帧内生成的边缘点矩阵进行耦合，耦合后执行步骤6；8：对所生成的最新边缘点矩阵再加入世界坐标系，构建三维点云。