Rekonstrukcija slike je ustvarjanje dvo- ali tridimenzionalne slike iz razpršenih ali nepopolnih podatkov, kot so odčitki sevanja, pridobljeni med študijo medicinskega slikanja. Za nekatere slikovne tehnike je treba uporabiti matematično formulo za ustvarjanje berljive in uporabne slike ali izostriti sliko, da postane uporabna. Pri skeniranju z računalniško tomografijo (CT) lahko na primer rekonstrukcija slike pomaga ustvariti tridimenzionalno sliko telesa iz serije posameznih slik kamere.
Več težav predstavlja težavo pri rekonstrukciji slike. Prvi je šum – nesmiselni podatki, ki lahko motijo jasnost slike. Pri medicinskem slikanju se hrup lahko pojavi kot posledica gibanja pacienta, motenj, senčenja in duhov. Na primer, ena struktura v telesu lahko zasenči drugo in jo težko opazi. Filtracija za šum je eden od vidikov rekonstrukcije slike.
Druga težava so razpršeni ali nepopolni podatki. Pri nečem, kot je rentgenski žarek, je slika posneta v eni osvetlitvi filma, kjer rentgenski žarki prehajajo skozi območje zanimanja in ustvarijo sliko. Pri drugih tehnikah je lahko pacient bombardiran z obsevanjem ali izpostavljen magnetnemu polju, ki ustvari veliko količino podatkov, ki jih je treba zbrati za ustvarjanje slike. Takojšnji izhod ni berljiv ali smiseln za človeka, zato ga je treba posredovati skozi algoritem, da ustvari sliko.
Pri rekonstrukciji slike obstaja več pristopov, ki jih je mogoče uporabiti za filtriranje šuma brez zavrženja pomembnih podatkov in obdelavo podatkov na način, ki bo smiseln. Iterativna rekonstrukcija je priljubljena tehnika. Algoritem se začne tako, da preslika nizkofrekvenčne podatke in ustvari nekaj podatkovnih točk, ki tvorijo začetek slike. Nato prekriva nekoliko višjo frekvenco, višjo in tako naprej, dokler ni na voljo popolna slika.
Ustvarjanje ravne slike ni edina stvar, ki jo je mogoče narediti z rekonstrukcijo slike. Računalnik lahko ustvari tudi simulirano tridimenzionalno upodobitev podatkov tako, da zloži serijo slik skupaj. Podatke mora biti sposoben razvrstiti, da se ustrezno ujemajo z rezinami, in jih mora natančno prekriti, da ustvari slike notranjih struktur. To lahko zdravniku pomaga oceniti težavo v več ravninah, namesto le pod ravnimi koti, ki jih ponujajo posamezne slike.
Medicina ni edino področje, na katerem je lahko uporabna rekonstrukcija slike. Prav tako je lahko dragocena v arheologiji, v kateri bi raziskovalci morda želeli raziskati najdbe, ne da bi jih poškodovali. Z rekonstrukcijo slike lahko dobijo slike mumij, zaprtih posod in drugih zanimivih predmetov, da bi izvedeli, kaj je notri.