一种基于全局优化流线微分方程的前端视觉通路重建方法，包括以下步骤：1)基于流体力学微分方程对纤维方向分布进行描述，假设脑白质中水分子沿神经纤维方向做扩散运动是一种流体运动，流线对应于脑神经纤维轨迹，流场表示粒子运动轨迹的切向量，通过三维空间上的流场分布函数来描述空间上连续的纤维方向分布；2)基于全局流场分布函数进行前端视觉通路重建，估计流场分布函数，并用四阶Runge‑Kutta算法计算每一步的纤维跟踪方向，从而完整重建出前端视觉通路。本发明能够显著减少重建时间，提高重建精度，从而提高前端视觉通路重建的时效性和实用性。