本发明公开了一种基于图像处理的纸张纤维素纤维二维结构重建方法，涉及纤维结构形态重建技术领域，采用SEM图像，进行二值化、形态学改善、骨架与边缘线提取、结点提取和直线替代曲线的一系列处理，最终获取纸张纤维素纤维二维结构模型。其中，“二值化”采用双阈值与局部阈值相结合的更精准的二值化算法；“形态学改善”采用了膨胀、腐蚀、开闭运算等修复算法；“直线替代曲线”采取了通过判断结点是否连通识别出可进行直线替代的曲线结点对的算法。解决了现有纸张纤维素结构模型与实际纤维微观结构差异较大或者模型参数过于复杂的问题，重建的结构模型可应用于多个纤维素应用领域的结构有限元仿真模拟计算。