近年来,对物体三维重建的研究多数是在形状大小不会发生改变的刚性物体上,而非刚体作为现实世界的重要组成部分,早期对其三维重建的方式也是基于刚体重建。这些方式将物体尽量作为一个整体进行建模,易产生模型重建偏差,导致很难还原非刚体的局部特征与生理形态。基于此,本文以研究非刚体的鸟类为例,分析与研究已有数据集,重定义鸟类骨架与关键点信息,设计基于局部刚度能量优化的非刚体三维重建算法。对比已有算法并进行实验,本算法取得了对细节还原更好的三维重建效果。本文的主要研究内容分为以下部分:（1）提出了非刚体局部刚度的形变算法。通过对鸟类的骨架分析,本文重定义了鸟类关键点,重点标注了易产生形变的关键部位。同时基于旋转矩阵与局部刚度的定义,结合壳能量函数优化方法,设计了非刚体局部刚度的形变算法。本算法将各个局部的刚度能量根据产生形变的权值分配来最小化,使得模型局部部位的微小形变更加拟合图像的局部特征的同时,不影响模型其余部位的形变。对比实验表明,关键点正确估计指标（PCK）平均高出对比算法模型2.55%,验证了局部刚度对于非刚体模型局部形变的促进作用。（2）提出了面向图像的非刚体三维重建算法。基于非刚体局部刚度的形变算法,旨在重建出完整的非刚体,本算法融合非刚性形变模块、相机位姿预测模块与纹理预测模块,将优化后的数据集预处理,通过最小化联合损失函数,执行对鸟类平均模型形变,重建出鸟类在关键点标注与局部非刚性形变约束下的三维模型,进而拟合鸟类这一非刚体物种的生理形态特征。本算法在交并比（Io U）指标中优于平均模型,以及在关键点正确估计指标（PCK）高出局部算法3.01%,证明了本算法在面向图像的非刚体三维整体重建中取得了正向效果。（3）设计并实现了面向图像的非刚体三维重建系统。基于本文算法框架,分析了非刚体重建的具体需求及其意义,设计了系统整体下各个模块的功能,实现了基于Django的面向图像的非刚体三维重建Web应用系统。本系统不仅能为用户展示已有的模型重建结果,还提供对自定义上传图像实现三维重建的功能。另外,本系统为用户提供了丰富的交互界面与良好的交互体验。本文着重关注非刚体在局部的形变,使得重建模型在一定指标上达到非刚性形变的效果,因此也设计与实现了面向图像的非刚体三维重建系统形成应用。