提供了一种用于显微视觉检测系统的景深扩展装置和方法，该景深扩展装置主要由光学显微镜、液体透镜及其驱动部分、数字相机构成，其特征在于：在光学显微镜物镜后端面加入液体透镜，通过在相机的一个曝光时间内连续改变液体透镜的屈光度，从而在探测器上获得中间模糊图像，然后利用光场法和直接拍摄方法获取系统的瞬时点扩散函数，并对采集到的模糊图像和点扩散函数进行反卷积运算，最终获得景深扩展后的清晰图像。液体透镜位于显微镜物镜的后端面，使得系统点扩散函数不随物体深度变化，实现了显微视觉检测系统的放大倍数基本不变。该方法实现景深扩展的同时，可保持成像系统放大率不变且可实现一次成像。