C型臂造影系统精准标定方法：模型与运动特性研究

本文主要探讨了C型臂数字造影系统的成像模型和运动模型标定方法。C型臂造影系统是一种在医学成像中广泛应用的设备，它的工作原理类似于传统的相机，但其内部机械结构使其内参参数随系统方位的变化而变化。针对这一特性，研究人员提出了一种新的标定方法，这种方法基于造影系统特有的成像特性和C型臂的运动规律，融合了计算机视觉的理论。 首先，研究者提出了三个不同层次的模型来满足不同精度、复杂度和灵活性的需求。模型1专注于在特定方位下的系统内参和外参计算，对于精度要求高的应用场合，如手术导航或精确影像分析，其精度能达到亚像素级别。模型2则进一步优化，用于在发射源到像增强器距离保持不变的情况下标定系统参数，这有助于简化计算并提高实用性。模型3是最高层次的模型，能够处理任意方位下的系统内外参数，提供了最大的灵活性，适合于动态场景或需要快速响应的应用。 通过实验验证，模型1表现出极高的精度，但在复杂度上可能较高。模型2和模型3虽然精度稍低，但它们的优势在于可以适应多种情况，具有更好的适应性和通用性。这些模型的开发对于提升C型臂造影系统的成像质量、操作效率以及临床应用的便利性具有重要意义。 关键词主要包括图像处理、造影系统建模、设备标定、C型臂以及X射线造影技术。通过深入研究这些概念和技术，本文的成果为C型臂造影系统的精确标定提供了理论基础，有助于推动医疗影像领域技术的进步。此外，该研究也对其他依赖于动态成像和机械结构变化的设备，如机器人手臂或工业自动化设备的标定提供了参考。