Co to jest rekonstrukcja obrazu?
Rekonstrukcja obrazu polega na utworzeniu dwu- lub trójwymiarowego obrazu na podstawie rozproszonych lub niekompletnych danych, takich jak odczyty promieniowania uzyskane podczas badań 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 skanowaniu tomografii komputerowej (CT) rekonstrukcja obrazu może pomóc w wygenerowaniu trójwymiarowego obrazu ciała z serii pojedynczych obrazów z kamery.
Kilka problemów stanowi problem z rekonstrukcją obrazu. Pierwszym z nich są szumy pozbawione znaczenia dane, które mogą zakłócać czystość obrazu. W obrazowaniu medycznym hałas może wystąpić w wyniku ruchów pacjenta, interferencji, zacienienia i zjawy. Na przykład jedna struktura w ciele może przyćmić inną i utrudnić dostrzeżenie. Filtracja szumów jest jednym z aspektów rekonstrukcji obrazu.
Kolejnym problemem są rozproszone lub niekompletne dane. W przypadku czegoś takiego jak zdjęcie rentgenowskie zdjęcie jest robione w jednej ekspozycji filmowej, gdzie 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 utworzyć obraz. Natychmiastowe wyjście nie jest czytelne ani znaczące dla człowieka i musi zostać przekazane przez algorytm, aby wygenerować obraz.
W rekonstrukcji obrazu istnieje kilka metod filtrowania szumów bez odrzucania znaczących danych i przetwarzania danych w sposób, który będzie miał sens. Popularną techniką jest rekonstrukcja iteracyjna. Algorytm zaczyna 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 z rekonstrukcją obrazu. Komputer może również tworzyć symulowane trójwymiarowe odwzorowanie danych, łącząc razem serię obrazów. Musi być w stanie sortować dane w celu odpowiedniego dopasowania plasterków i musi dokładnie je nakładać, aby tworzyć obrazy struktur wewnętrznych. Może to pomóc lekarzowi ocenić problem w wielu płaszczyznach, a nie tylko pod kątem prostym oferowanym 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 zdjęcia mumii, zaplombowanych pojemników i innych interesujących obiektów, aby dowiedzieć się, co jest w środku.