本发明公开了一种单目视觉聚焦堆栈采集与场景重建方法，其包括：通过电控旋转器控制定焦镜头的转动，采集聚焦堆栈数据；在定焦镜头的转动的过程中，固定探测器，并沿相机的光轴同步平移定焦透镜；根据对定焦镜头的位置调整，建立电控旋转器的转动角度与成像面深度的对应关系；根据电控旋转器的转动角度和成像面深度的对应关系，并结合透镜成像的物像关系，建立电控旋转器的转动角度与聚焦物面深度之间的对应关系；根据电控旋转器的转动角度与聚焦物面深度之间的对应关系，利用极大化聚焦测度泛函数计算每一物点的深度，输出场景深度图和全聚焦图，以重构三维场景。本发明能够来满足对相机拍摄视场(FOV)下三维场景重构、图像深度信息和全聚焦的需求，生成深度图和全聚焦图像。