C-Arm成像中的内在容忍性：通过外参重新优化保持3D重建精度
计算机视觉与模式识别
2026-03-17 v1
摘要
\textbf{目的:} C-臂造影的3D重建依赖于准确的内参校准，但临床实践中往往难以实现。该研究通过重新优化外参来补偿内参校准误差，从而确保高精度的重建精度。\noindent\textbf{方法:} 我们使用五套商业C-臂系统进行了仿真和实际实验。以受控增量扰动内参。焦距增加100至700像素（约20 mm至140 mm），主点坐标增加20至200像素。对于每种扰动，我们（1）从已知的幽灵几何体中重建3D点，（2）使用标准优化重新估计外参姿态，（3）相对于真实值测量重建误差和重投影误差。\noindent\textbf{结果:} 即使焦距误差达到500像素（约100 mm，假设 nominal焦距约1000 mm），平均3D重建误差仍保持在0.2 mm以下。更大的焦距偏差（700像素）仅将误差提升至约0.3 mm。主点坐标偏移最多200像素后，经过外参重新优化后，重建误差几乎可以忽略不计，重投影误差增幅不足0.5像素。\noindent\textbf{结论:} 内参校准的适度误差可以通过外参重新优化有效缓解，保持亚毫米级的3D重建精度。这种内在容忍性为放宽校准精度要求提供了实际途径，从而简化C-臂系统的设置，减少临床工作流程的负担，而不会影响性能。
引用
@article{arxiv.2603.14031,
title = {Intrinsic Tolerance in C-Arm Imaging: How Extrinsic Re-optimization Preserves 3D Reconstruction Accuracy},
author = {Lin Li and Benjamin Aubert and Paul Kemper and Aric Plumley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.14031},
year = {2026}
}