本发明提出了一种联合偏振和双目视觉的三维重建方法。针对偏振三维重建结果和双目视觉重建结果特点的互补性，以配准后的双目的深度数据为基准，对偏振重建结果的方位角误差进行校正，解决偏振重建的凹凸性模糊问题。在假设线性关系的前提下，对偏振初始重建结果和配准后的双目深度图进行空间拟合，用偏振重建的表面数据对双目深度图的缺失部分进行补全。采用交叉迭代思想，循环校正过程和补全过程，以解决双目深度图中数据缺失问题对重建结果的影响。重建结果表面分辨率高，形状信息准确，物体表面细节纹理还原度高，且最终重建结果具有较为真实的深度。