提出一种基于单目视觉的致密场景重建方法，以实现对环境快速，准确地三维立体化建模。该方法针对自由式手持单目相机，在并行跟踪与地图创建(PTAM)算法框架下准确地实现相机的自定位。在此基础上，选取关键帧处图像序列，构造变分模式下深度估计模型；运用离散空间采样法获取初始深度图，借助于原始对偶算法实现该深度模型的优化，并结合相机投影模型估计待求解场景的三维模型。在统一计算设备架构(CUDA)下，利用图形处理器(GPU)进一步实现了深度估计算法的并行优化，显著提高了算法处理的实时性。真实场景下实验结果验证了所提算法的有效性与可行性。
