Wat is beeldreconstructie?

Beeldreconstructie is het creëren van een twee- of driedimensionaal beeld van verspreide of onvolledige gegevens zoals de stralingswaarden die zijn verkregen tijdens een onderzoek naar medische beeldvorming. Voor sommige beeldvormingstechnieken is het noodzakelijk om een ​​wiskundige formule toe te passen om een ​​leesbaar en bruikbaar beeld te genereren of om een ​​beeld te verscherpen om het bruikbaar te maken. Bij computertomografie (CT) kan bijvoorbeeld beeldreconstructie helpen bij het genereren van een driedimensionaal beeld van het lichaam uit een reeks afzonderlijke camerabeelden.

Verschillende problemen vormen een probleem met beeldreconstructie. De eerste is ruis - nietszeggende gegevens die de helderheid van een afbeelding kunnen onderbreken. Bij medische beeldvorming kan ruis optreden als gevolg van beweging van de patiënt, interferentie, schaduwen en ghosting. De ene structuur in het lichaam kan bijvoorbeeld de andere overschaduwen en het moeilijk maken om deze te herkennen. Filtratie voor ruis is een aspect van beeldreconstructie.

Een ander probleem is verspreide of onvolledige gegevens. Met zoiets als een röntgenfoto wordt de afbeelding genomen in één filmbelichting, waarbij röntgenstralen door het interessegebied gaan en een afbeelding maken. Bij andere technieken kan een patiënt worden gebombardeerd met straling of worden blootgesteld aan een magnetisch veld, waardoor een aanzienlijke hoeveelheid gegevens wordt gegenereerd die moeten worden verzameld om een ​​foto te maken. De onmiddellijke uitvoer is niet leesbaar of betekenisvol voor een mens en moet door een algoritme worden geleid om een ​​afbeelding te genereren.

In beeldreconstructie zijn er verschillende benaderingen die kunnen worden genomen om de ruis uit te filteren zonder betekenisvolle gegevens weg te gooien en om de gegevens te verwerken op een manier die logisch is. Iteratieve reconstructie is een populaire techniek. Het algoritme begint met het in kaart brengen van laagfrequente gegevens, waardoor een paar gegevenspunten worden gevormd die het begin van de afbeelding vormen. Vervolgens overlapt het een iets hogere frequentie, en een hogere, enzovoort, totdat een volledig beeld beschikbaar is.

Het maken van een platte afbeelding is niet het enige dat kan worden gedaan met beeldreconstructie. Een computer kan ook een gesimuleerde driedimensionale weergave van de gegevens maken door een reeks afbeeldingen op elkaar te stapelen. Het moet in staat zijn om de gegevens te sorteren om de segmenten op de juiste manier te matchen en moet ze nauwkeurig overlappen om afbeeldingen van interne structuren te maken. Dit kan een arts helpen een probleem in meerdere vlakken te evalueren, in plaats van alleen vanuit de vlakke hoeken van afzonderlijke afbeeldingen.

Geneeskunde is niet het enige veld waarop beeldreconstructie nuttig kan zijn. Het kan ook waardevol zijn in de archeologie, waarin onderzoekers misschien vondsten willen onderzoeken zonder ze te beschadigen. Met beeldreconstructie kunnen ze beelden krijgen van mummies, verzegelde containers en andere interessante objecten om te leren wat erin zit.