Rekonstrukcija slike je stvaranje dvodimenzionalne ili trodimenzionalne slike iz raspršenih ili nepotpunih podataka kao što su očitanja zračenja dobivena tijekom medicinske slikovne studije. Za neke tehnike slikanja potrebno je primijeniti matematičku formulu za generiranje čitljive i upotrebljive slike ili izoštriti sliku kako bi bila korisna. Na primjer, kod skeniranja kompjuteriziranom tomografijom (CT), rekonstrukcija slike može pomoći u stvaranju trodimenzionalne slike tijela iz niza pojedinačnih slika kamere.
Nekoliko problema predstavlja problem s rekonstrukcijom slike. Prvi je šum — besmisleni podaci koji mogu ometati jasnoću slike. U medicinskom snimanju, šum se može pojaviti kao rezultat kretanja pacijenta, smetnji, sjenčanja i duhova. Na primjer, jedna struktura u tijelu može zasjeniti drugu i otežati je uočavanje. Filtriranje šuma jedan je aspekt rekonstrukcije slike.
Drugi problem su raštrkani ili nepotpuni podaci. S nečim kao što je X-zraka, slika se snima u jednoj filmskoj ekspoziciji, gdje X-zrake prolaze kroz područje interesa i stvaraju sliku. U drugim tehnikama, pacijent može biti bombardiran zračenjem ili podvrgnut magnetskom polju, generirajući znatnu količinu podataka koje je potrebno prikupiti za stvaranje slike. Neposredni izlaz nije čitljiv ili smislen za čovjeka i potrebno ga je proći kroz algoritam kako bi se generirala slika.
U rekonstrukciji slike postoji nekoliko pristupa kojima se može filtrirati šum bez odbacivanja značajnih podataka i obraditi podatke na način koji će imati smisla. Iterativna rekonstrukcija je popularna tehnika. Algoritam započinje mapiranjem niskofrekventnih podataka, stvarajući nekoliko podatkovnih točaka koje čine početak slike. Zatim prekriva nešto višu frekvenciju, pa višu, i tako dalje, dok ne bude dostupna potpuna slika.
Stvaranje ravne slike nije jedina stvar koja se može učiniti rekonstrukcijom slike. Računalo također može stvoriti simulirani trodimenzionalni prikaz podataka slaganjem niza slika zajedno. Mora biti u mogućnosti sortirati podatke kako bi se na odgovarajući način podudarali s kriškama i mora ih točno prekriti kako bi stvorio slike unutarnjih struktura. To može pomoći liječniku da procijeni problem u više ravnina, umjesto samo pod ravnim kutovima koje nude pojedinačne slike.
Medicina nije jedino polje u kojem rekonstrukcija slike može biti korisna. Također može biti vrijedan u arheologiji, u kojoj bi istraživači mogli istražiti nalaze bez oštećenja. Uz rekonstrukciju slike, mogu dobiti slike mumija, zapečaćenih spremnika i drugih predmeta od interesa kako bi saznali što je unutra.