本发明涉及一种对三维目标建立统计形状模型的方法,包括以下步骤:S10、获取目标的二值原始体数据;S20、去除原始体数据中的孔洞;S30、进行平滑处理;S40、将平滑后的原始体数据转换为三角化表面三维数据;S50、将三角化表面三维数据映射至单位球体表面;S60、进行逆映射以及初始对齐操作,得到第一形状训练集;S70、将第一形状训练集转换为中间体数据;S80、对中间体数据采用两次非参数化弹性配准方法;S90、运行主成分分析,获取平均值、非零单位特征根以及特征向量。本发明滤除了训练集中各个形状之间位移、旋转和尺寸的影响,并将可能存在的孔洞拓扑结构进行闭合操作,得到精确的点到点的一一对应关系,该方法准确性和鲁棒性良好。