복굴절 스테레오 영상 복원 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원 방법은 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 비율을 조절하는 단계; 복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선과 이상 광선 간의 변위(disparity)에 대한 수학적 모델을 생성하는 단계; 및 상기 수학적 모델과 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 정상 영상 및 상기 이상 광선에 대응하는 이상 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 단계를 포함한다.