Co je rekonstrukce obrazu?

Rekonstrukce obrazu je vytvoření dvourozměrného nebo trojrozměrného obrazu z rozptýlených nebo neúplných dat, jako jsou například hodnoty záření získané během lékařské zobrazovací studie. U některých zobrazovacích technik je nutné použít matematický vzorec k vytvoření čitelného a použitelného obrázku nebo k zaostření obrazu, aby byl užitečný. Například při skenování pomocí počítačové tomografie (CT) může rekonstrukce obrazu pomoci vytvořit trojrozměrný obraz těla ze série jednotlivých snímků z kamery.

Několik problémů představuje problém s obnovou obrazu. Prvním z nich jsou data bez šumu, která mohou narušit čistotu obrazu. Při lékařském zobrazování může dojít k šumu v důsledku pohybu pacienta, rušení, stínování a strašidel. Například jedna struktura v těle by mohla zastínit jinou a ztěžovat ji. Filtrace šumu je jedním aspektem rekonstrukce obrazu.

Dalším problémem jsou rozptýlená nebo neúplná data. Při použití rentgenového snímku je snímek pořízen v jedné filmové expozici, kde rentgenové paprsky procházejí zájmovou oblastí a vytvářejí obraz. V jiných technikách může být pacient bombardován zářením nebo vystaven magnetickému poli, čímž se vytvoří značné množství dat, která je třeba sestavit, aby se vytvořil obraz. Okamžitý výstup není pro člověka čitelný ani smysluplný a pro vygenerování obrázku je třeba projít algoritmem.

Při rekonstrukci obrazu existuje několik přístupů, které lze použít k odfiltrování šumu bez vyřazení smysluplných dat a ke zpracování dat způsobem, který bude mít smysl. Iterativní rekonstrukce je populární technika. Algoritmus začíná mapováním nízkofrekvenčních dat a vytváří několik datových bodů, které tvoří začátek obrazu. Pak překrývá mírně vyšší frekvenci, a vyšší, atd., Dokud není k dispozici úplný obraz.

Vytvoření plochého obrazu není jedinou věcí, kterou lze s rekonstrukcí obrazu dosáhnout. Počítač může také vytvořit simulované trojrozměrné ztvárnění dat naskládáním řady obrazů dohromady. Musí být schopen třídit data tak, aby patřičně odpovídala řezům, a musí je správně překrývat, aby se vytvořily obrazy vnitřních struktur. To může lékaři pomoci posoudit problém ve více rovinách, nikoli jen u plochých úhlů, které nabízejí jednotlivé snímky.

Medicína není jediným oborem, ve kterém může být užitečná rekonstrukce obrazu. Může být také užitečná v archeologii, ve které by vědci mohli chtít prozkoumat nálezy, aniž by je poškodili. S rekonstrukcí obrazu mohou získat obrázky mumií, zapečetěných nádob a dalších zajímavých předmětů, aby zjistili, co je uvnitř.