이 발명은 영상신호를 이용한 얼굴인식, 물체인식과 같은 컴퓨터 비전 기술분야에서, 조명의 밝기나 방향의 변화로 인해 발생하는 영상의 왜곡을 조명-반사율 모델에 기반하여 보정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.이 발명의 조명-반사율 모델에 기반한 영상의 왜곡 보정 시스템은, 카메라로부터 입력된 영상을 전산처리가 가능한 이미지 형식으로 변환하여 원본영상을 생성하는 영상그래버와, 상기 원본영상을 이용하여 조명영상을 계산하는 조명영상계산부와, 상기 원본영상과 조명영상을 조명-반사율 모델에 적용하여 상기 원본영상의 반사율영상을 계산하는 반사율영상계산부를 구비하여, 상기 원본영상의 반사율영상이 상기 원본영상의 왜곡 보정 영상으로 활용되도록 한다.