Rekonstrukcja obrazu to tworzenie dwu- lub trójwymiarowego obrazu z rozproszonych lub niekompletnych danych, takich jak odczyty promieniowania uzyskane podczas badania obrazowania medycznego. W przypadku niektórych technik obrazowania konieczne jest zastosowanie wzoru matematycznego w celu wygenerowania czytelnego i użytecznego obrazu lub wyostrzenia obrazu, aby był użyteczny. Na przykład w tomografii komputerowej (CT) rekonstrukcja obrazu może pomóc w wygenerowaniu trójwymiarowego obrazu ciała z serii pojedynczych obrazów z kamery.
Kilka kwestii stwarza problemy z rekonstrukcją obrazu. Pierwszym z nich jest szum — bezsensowne dane, które mogą zakłócać wyrazistość obrazu. W obrazowaniu medycznym szumy mogą pojawiać się w wyniku ruchu pacjenta, interferencji, cieni i duchów. Na przykład jedna struktura w ciele może przysłaniać inną i utrudniać jej dostrzeżenie. Filtracja szumów to jeden z aspektów rekonstrukcji obrazu.
Kolejną kwestią są rozproszone lub niepełne dane. W przypadku czegoś takiego jak zdjęcie rentgenowskie, zdjęcie jest robione w jednej ekspozycji filmu, w której promienie rentgenowskie przechodzą przez obszar zainteresowania i tworzą obraz. W innych technikach pacjent może być bombardowany promieniowaniem lub poddany działaniu pola magnetycznego, generując znaczną ilość danych, które należy zebrać, aby stworzyć obraz. Bezpośrednie dane wyjściowe nie są czytelne ani znaczące dla człowieka i muszą zostać przepuszczone przez algorytm, aby wygenerować obraz.
W rekonstrukcji obrazu istnieje kilka metod, które można zastosować w celu odfiltrowania szumu bez odrzucania znaczących danych i przetwarzania danych w sposób, który będzie miał sens. Popularną techniką jest rekonstrukcja iteracyjna. Algorytm rozpoczyna się od mapowania danych o niskiej częstotliwości, tworząc kilka punktów danych, które tworzą początek obrazu. Następnie nakłada nieco wyższą częstotliwość, wyższą i tak dalej, aż do uzyskania pełnego obrazu.
Stworzenie płaskiego obrazu nie jest jedyną rzeczą, którą można zrobić za pomocą rekonstrukcji obrazu. Komputer może również stworzyć symulowaną trójwymiarową interpretację danych, układając razem serię obrazów. Musi być w stanie sortować dane, aby odpowiednio dopasować plasterki i dokładnie je nakładać, aby tworzyć obrazy struktur wewnętrznych. Może to pomóc lekarzowi ocenić problem w wielu płaszczyznach, a nie tylko pod płaskimi kątami oferowanymi przez pojedyncze obrazy.
Medycyna nie jest jedyną dziedziną, w której rekonstrukcja obrazu może być przydatna. Może być również cenny w archeologii, w której badacze mogą chcieć badać znaleziska bez ich uszkadzania. Dzięki rekonstrukcji obrazu mogą uzyskać obrazy mumii, zapieczętowanych pojemników i innych interesujących obiektów, aby dowiedzieć się, co jest w środku.