マルチソースLedアレイは、皮膚分析におけるフォトメトリックステレオにどのように貢献しますか？正確な3D皮膚マッピングを解き明かす

マルチソースLEDアレイは、皮膚の物理的な地形をマッピングするために必要な、重要な指向性照明を提供します。 通常6灯構成で、精密な斜めおよび方位角から皮膚を順次照射することで、カメラを固定したまま、これらのアレイはさまざまな影のパターンを生成します。このプロセスにより、皮膚の色素沈着と物理的な質感を数学的に区別するために必要な生データがキャプチャされます。

フォトメトリックステレオにおけるマルチソースLEDアレイの主な役割は、表面のアルベド（色）と3D幾何学的形状を分離できるようにすることです。この分離は、正確な3D皮膚表面再構築の基本的な前提条件です。

制御された照明の仕組み

皮膚分析におけるフォトメトリックステレオがどのように機能するかを理解するには、ハードウェアが光をどのように操作するかを見る必要があります。

逐次アクティブ化

LEDは被写体を同時に照らしません。代わりに、システムは異なる位置に配置されたLEDを逐次的にアクティブ化します。

固定された視点、変化する影

ライトがシーケンスを循環する間、カメラは固定された視点を維持します。

カメラは、被写体は同じですが、光源の位置に基づいて各フレームで陰影効果が異なる一連の画像をキャプチャします。

精密な角度

アレイは、制御された斜めおよび方位角を使用します。

この角度の精度により、毛穴、しわ、ニキビなどの皮膚の特徴によって生じる影が、深さを計算するのに十分な異なる方向からキャプチャされることが保証されます。

光を3Dデータに変換する

物理的なハードウェアは、特定の計算目標、つまり「反射方程式」を解くために機能します。

反射方程式を解く

システムは、画像シーケンス全体で各ピクセルでの光強度がどのように変化するかを分析します。

LEDの既知の位置と皮膚上の結果の明るさを相関させることにより、システムは反射方程式を解いて、すべての点での表面の向きを決定します。

アルベドと形状の分離

標準的な写真では、暗い斑点（色素沈着）と影（深さ）が混同されることがよくあります。

マルチソースアレイにより、ソフトウェアは表面のアルベドと3D幾何学的形状を正常に分離できます。この区別は、平坦な2D画像ではなく、真の3D再構築を生成するために不可欠です。

トレードオフの理解

マルチソースLEDアレイは高精度の3Dモデリングを可能にしますが、管理する必要のある特定の課題も生じます。

被写体の動きに対する感度

LEDは逐次的に点灯するため、プロセスにはゼロ以外の時間がかかります。

ライトの点滅の間に被写体が動いた場合、画像スタックがずれてしまい、最終的な3D再構築にアーティファクトが発生する可能性があります。

キャリブレーション要件

システムは、すべての光源の正確な角度を知る必要があります。

LEDの位置決めが不正確であるか、時間の経過とともにドリフトした場合、反射方程式の解は不正確になり、表面の地形が歪みます。

目標に合わせた適切な選択

マルチソースLEDアレイの価値は、イメージングシステムまたは臨床診療の特定の要件によって異なります。

表面テクスチャ分析が主な焦点である場合： 毛穴などの細かいディテールを解決するために十分な影のデータをキャプチャするために、システムが高カウントLEDアレイ（6灯構成など）を使用していることを確認してください。
色素沈着分析が主な焦点である場合： システムソフトウェアがアルベド分離を効果的に使用して影の干渉を除去し、真の肌の色を明確に表示できるように検証してください。

このテクノロジーは、照明をパッシブな要素からアクティブな測定ツールに変え、プロフェッショナルな皮膚分析に必要な幾何学的な確実性を提供します。

概要表：

特徴	フォトメトリックステレオにおける機能	皮膚分析における利点
逐次アクティブ化	複数の既知の光源角度からの陰影をキャプチャする	深さ（影）と色（斑点）を区別する
固定されたカメラ視点	画像全体で一貫したピクセルアラインメントを維持する	毛穴やしわの高解像度マッピングを保証する
斜め/方位角	表面の地形に基づいて正確な影を作成する	正確な3D幾何学的表面形状の計算を可能にする
アルベド分離	表面の色と物理的な質感を切り離す	照明の干渉なしに真の色素沈着を明確に表示する

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