濁った水中や霧、煙などの微粒子が拡散した環境(散乱媒体下)では、観測画像が散乱光によって劣化してしまうため、通常の三次元復元手法を適用することが難しい。この問題に対して、散乱媒体下での照度差ステレオ法が提案されているが、従来の後方散乱のみをモデル化した手法では、前方散乱の影響が大きくなる散乱媒体の濃度が高い環境では精度が低下する。そこで、本研究では前方散乱を考慮した照度差ステレオ法を提案する。カメラで観測される前方散乱成分は物体の形状に依存するため、前方散乱成分の除去と形状の復元を交互に行う。形状に依存した前方散乱はルックアップテーブルを用いて計算し、大規模密行列によってモデル化する。計算した大規模密行列をスパースな行列に変換することによって、前方散乱成分の除去を可能にする。応用、アプリケーションとしては、水中などの散乱媒体下における構造物の外観検査や、非侵襲的なデジタルアーカイブなどが考えられる。