Bildrekonstruktion är skapandet av en två- eller tredimensionell bild från spridda eller ofullständiga data, såsom strålningsavläsningar som förvärvats under en medicinsk avbildningsstudie. För vissa bildtekniker är det nödvändigt att tillämpa en matematisk formel för att generera en läsbar och användbar bild eller för att skärpa en bild för att göra den användbar. Vid datortomografi (CT)-skanning, till exempel, kan bildrekonstruktion hjälpa till att generera en tredimensionell bild av kroppen från en serie individuella kamerabilder.
Flera problem utgör ett problem med bildrekonstruktion. Den första är brus — meningslös data som kan störa en bilds klarhet. Vid medicinsk bildbehandling kan brus uppstå som ett resultat av patientrörelser, störningar, skuggning och spökbilder. Till exempel kan en struktur i kroppen överskugga en annan och göra den svår att upptäcka. Filtrering för brus är en aspekt av bildrekonstruktion.
Ett annat problem är spridda eller ofullständiga data. Med något som en röntgen, tas bilden i en filmexponering, där röntgenstrålar passerar genom det intressanta området och skapar en bild. I andra tekniker kan en patient bombarderas med strålning eller utsättas för ett magnetiskt fält, vilket genererar en betydande mängd data som måste sammanställas för att skapa en bild. Den omedelbara utmatningen är inte läsbar eller meningsfull för en människa, och den måste passeras genom en algoritm för att generera en bild.
Inom bildrekonstruktion finns det flera tillvägagångssätt som kan användas för att filtrera bort bruset utan att kassera meningsfull data och för att bearbeta data på ett sätt som är vettigt. Iterativ rekonstruktion är en populär teknik. Algoritmen börjar med att kartlägga lågfrekvent data, skapa några datapunkter som bildar början på bilden. Sedan lägger den över en något högre frekvens, och en högre, och så vidare, tills en komplett bild är tillgänglig.
Att skapa en platt bild är inte det enda som kan göras med bildrekonstruktion. En dator kan också skapa en simulerad tredimensionell återgivning av data genom att stapla en serie bilder tillsammans. Den måste kunna sortera igenom data för att matcha skivorna på lämpligt sätt och måste överlagra dem korrekt för att skapa bilder av interna strukturer. Detta kan hjälpa en läkare att utvärdera ett problem i flera plan, istället för bara i de plana vinklarna som enstaka bilder erbjuder.
Medicin är inte det enda område där bildrekonstruktion kan vara användbar. Det kan också vara värdefullt inom arkeologi, där forskare kanske vill undersöka fynd utan att skada dem. Med bildrekonstruktion kan de få bilder på mumier, förseglade behållare och andra föremål av intresse för att lära sig vad som finns inuti.