Hva er gjenoppbygging av bilder?

Gjenoppbygging av bilder er opprettelsen av et to- eller tredimensjonalt bilde fra spredte eller ufullstendige data, for eksempel strålingsavlesningene som er oppnådd under en medisinsk avbildningstudie. For noen bildeteknikker er det nødvendig å bruke en matematisk formel for å generere et lesbart og brukbart bilde eller for å skjerpe et bilde for å gjøre det nyttig. Ved skanning av computertomografi (CT) kan for eksempel bildekonstruksjon bidra til å generere et tredimensjonalt bilde av kroppen fra en serie individuelle kamerabilder.

Flere problemer utgjør et problem med bildekonstruksjon. Den første er støy - meningsløse data som kan avbryte klarhet i et bilde. Ved medisinsk avbildning kan støy oppstå som et resultat av pasientbevegelse, interferens, skygge og spøkelse. For eksempel kan en struktur i kroppen overskygge en annen og gjøre det vanskelig å oppdage. Filtrering for støy er ett aspekt av bildekonstruksjon.

Et annet problem er spredte eller ufullstendige data. Med noe som for eksempel røntgenbilde blir bildet tatt i en filmeksponering, der røntgenstråler passerer gjennom interesseområdet og skaper et bilde. I andre teknikker kan en pasient bli bombardert med stråling eller utsatt for et magnetfelt, og generere en betydelig mengde data som må settes sammen for å lage et bilde. Den umiddelbare utgangen er ikke lesbar eller meningsfull for et menneske, og den må føres gjennom en algoritme for å generere et bilde.

Ved bildekonstruksjon er det flere tilnærminger som kan tas for å filtrere ut støyen uten å forkaste meningsfulle data og for å behandle dataene på en måte som vil være fornuftig. Iterativ rekonstruksjon er en populær teknikk. Algoritmen starter med å kartlegge lavfrekvente data, og lager noen få datapunkter som danner starten på bildet. Så legger den over litt høyere frekvens, og en høyere, og så videre, til et komplett bilde er tilgjengelig.

Oppretting av et flatt bilde er ikke det eneste som kan gjøres med bildekonstruksjon. En datamaskin kan også lage en simulert tredimensjonal gjengivelse av dataene ved å stable en serie bilder sammen. Det må være i stand til å sortere gjennom dataene for å matche skivene på riktig måte og må legge dem nøyaktig for å lage bilder av interne strukturer. Dette kan hjelpe en lege til å evaluere et problem i flere plan, i stedet for bare på de plane vinklene som tilbys av enkeltbilder.

Medisin er ikke det eneste feltet hvor rekonstruksjon av bilder kan være nyttig. Det kan også være verdifullt i arkeologi, der forskere kanskje vil undersøke funn uten å skade dem. Med bildekonstruksjon kan de få bilder av mumier, forseglede containere og andre gjenstander av interesse for å lære hva som er inni.