Что такое реконструкция изображения?

Реконструкция изображения - это создание двух- или трехмерного изображения из разбросанных или неполных данных, таких как показания излучения, полученные в ходе исследования медицинских изображений. Для некоторых методов визуализации необходимо применять математическую формулу для создания удобочитаемого и пригодного для использования изображения или для повышения резкости изображения, чтобы сделать его полезным. Например, при компьютерной томографии (КТ) реконструкция изображения может помочь создать трехмерное изображение тела из серии отдельных изображений с камеры.

Несколько проблем ставят проблему с реконструкцией изображения. Первый - это бесполезные данные, которые могут нарушить четкость изображения. В медицинской визуализации шум может возникать в результате движения пациента, помех, затенения и ореолов. Например, одна структура в теле может затмить другую и затруднить ее обнаружение. Фильтрация по шуму является одним из аспектов реконструкции изображения.

Другая проблема - разбросанные или неполные данные. С помощью чего-то, такого как рентгеновское излучение, изображение снимается в одной пленочной экспозиции, где рентгеновские лучи проходят через интересующую область и создают изображение. В других методах пациент может подвергаться бомбардировке излучением или воздействию магнитного поля, генерируя значительный объем данных, которые необходимо собрать для создания изображения. Непосредственный вывод не читается или не имеет смысла для человека, и его необходимо пропустить через алгоритм для создания изображения.

В восстановлении изображения есть несколько подходов, которые могут быть использованы для фильтрации шума без отбрасывания значимых данных и для обработки данных таким способом, который будет иметь смысл. Итеративная реконструкция является популярной техникой. Алгоритм начинается с отображения низкочастотных данных, создавая несколько точек данных, которые формируют начало изображения. Затем он перекрывает чуть более высокую частоту, более высокую частоту и т. Д., Пока не станет доступно полное изображение.

Создание плоского изображения - не единственное, что можно сделать с помощью реконструкции изображения. Компьютер также может создать смоделированную трехмерную передачу данных, составив серию изображений вместе. Он должен иметь возможность сортировать данные, чтобы они соответствовали соответствующим образом срезы, и должен точно наложить их для создания изображений внутренних структур. Это может помочь врачу оценить проблему в нескольких плоскостях, а не только под плоскими углами, предлагаемыми отдельными изображениями.

Медицина - не единственная область, в которой восстановление изображения может быть полезным. Это также может быть полезным в археологии, в которой исследователи могут захотеть исследовать находки, не повреждая их. С восстановлением изображения они могут получить изображения мумий, запечатанных контейнеров и других интересных объектов, чтобы узнать, что находится внутри.