Kuvan rekonstruointi on kaksi- tai kolmiulotteisen kuvan luomista hajanaisista tai epätäydellisistä tiedoista, kuten lääketieteellisen kuvantamistutkimuksen aikana saaduista säteilylukemista. Joidenkin kuvantamistekniikoiden osalta on välttämätöntä soveltaa matemaattista kaavaa luettavan ja käyttökelpoisen kuvan luomiseksi tai kuvan terävöittämiseksi, jotta siitä olisi hyötyä. Esimerkiksi tietokonetomografian (CT) skannauksessa kuvan rekonstruktio voi auttaa muodostamaan kolmiulotteisen kuvan kehosta yksittäisten kamerakuvien sarjasta.
Useat ongelmat aiheuttavat ongelmia kuvan uudelleenrakentamisessa. Ensimmäinen on kohina – merkityksetön data, joka voi keskeyttää kuvan selkeyden. Lääketieteellisessä kuvantamisessa kohinaa voi esiintyä potilaan liikkeen, häiriöiden, varjostuksen ja haamukuvien seurauksena. Esimerkiksi yksi kehon rakenne voi varjostaa toisen ja vaikeuttaa sen havaitsemista. Kohinan suodatus on yksi osa kuvan rekonstruointia.
Toinen ongelma on hajanaiset tai puutteelliset tiedot. Esimerkiksi röntgensäteellä kuva otetaan yhdellä filmivalotuksella, jossa röntgenkuvat kulkevat kiinnostavan alueen läpi ja luovat kuvan. Muissa tekniikoissa potilasta saatetaan pommittaa säteilyllä tai kohdistaa magneettikenttään, jolloin syntyy huomattava määrä tietoja, jotka on koottava kuvan luomiseksi. Välitön tulostus ei ole luettavissa tai merkityksellinen ihmiselle, ja se on läpäistävä algoritmin läpi kuvan luomiseksi.
Kuvan rekonstruoinnissa on olemassa useita lähestymistapoja, joilla voidaan suodattaa melu poistamatta merkityksellistä tietoa ja käsitellä tietoja järkevällä tavalla. Iteratiivinen jälleenrakennus on suosittu tekniikka. Algoritmi alkaa kartoittaa matalataajuisia tietoja ja luoda muutamia datapisteitä, jotka muodostavat kuvan alun. Sitten se peittää hieman korkeamman taajuuden ja korkeamman taajuuden ja niin edelleen, kunnes täydellinen kuva on saatavilla.
Litteän kuvan luominen ei ole ainoa asia, joka voidaan tehdä kuvan rekonstruoinnilla. Tietokone voi myös luoda simuloidun kolmiulotteisen esityksen tiedoista pinottamalla kuvasarjan yhteen. Sen on kyettävä lajittelemaan tiedot vastaamaan viipaleita asianmukaisesti ja peitettävä ne tarkasti, jotta voidaan luoda kuvia sisäisistä rakenteista. Tämä voi auttaa lääkäriä arvioimaan ongelman useilla tasoilla eikä vain yksittäisten kuvien tarjoamilla litteillä kulmilla.
Lääketiede ei ole ainoa ala, jolla kuvan rekonstruktio voi olla hyödyllinen. Se voi myös olla arvokas arkeologiassa, jossa tutkijat saattavat haluta tutkia löytöjä vahingoittamatta niitä. Kuvan uudelleenrakentamisen avulla he voivat saada kuvia muumioista, sinetöidyistä astioista ja muista kiinnostavista kohteista oppiakseen, mitä sisällä on.