Kujutise rekonstrueerimine on kahe- või kolmemõõtmelise kujutise loomine hajutatud või mittetäielike andmete, näiteks meditsiinilise pildiuuringu käigus saadud kiirgusnäitude põhjal. Mõne pilditehnika puhul on vaja rakendada matemaatilist valemit, et luua loetav ja kasutatav pilt või teravustada pilti, et see oleks kasulik. Näiteks kompuutertomograafia (CT) skaneerimisel võib kujutise rekonstrueerimine aidata luua kehast kolmemõõtmelist kujutist üksikute kaamerapiltide seeriast.
Kujutise rekonstrueerimisel on probleeme mitmete probleemidega. Esimene on müra – mõttetud andmed, mis võivad pildi selgust häirida. Meditsiinilise pildistamise korral võib müra tekkida patsiendi liikumise, häirete, varjude ja kummituste tagajärjel. Näiteks võib üks keha struktuur varjutada teise ja muuta seda raskesti märgatavaks. Müra filtreerimine on üks pildi rekonstrueerimise aspekte.
Teine probleem on hajutatud või mittetäielikud andmed. Millegi, näiteks röntgeniga, tehakse pilt ühe filmisäritusega, kus röntgenikiirgus läbib huvipakkuvat ala ja loob pildi. Teiste tehnikate puhul võidakse patsienti pommitada kiirgusega või panna teda magnetväljale, tekitades suure hulga andmeid, mis tuleb pildi loomiseks kokku panna. Vahetu väljund pole inimesele loetav ega tähendusrikas ning pildi loomiseks tuleb see läbida algoritmi kaudu.
Pildi rekonstrueerimisel on mitu lähenemisviisi, mille abil saab müra välja filtreerida ilma tähenduslikke andmeid kõrvale jätmata ja töödelda andmeid mõistlikul viisil. Iteratiivne rekonstrueerimine on populaarne tehnika. Algoritm alustab madala sagedusega andmete kaardistamisega, luues mõned andmepunktid, mis moodustavad pildi alguse. Seejärel katab see veidi kõrgema sageduse ja kõrgema sageduse ja nii edasi, kuni täielik pilt on saadaval.
Tasapinnalise pildi loomine pole ainus asi, mida saab pildi rekonstrueerimisega teha. Arvuti saab luua ka andmete simuleeritud kolmemõõtmelise esituse, virnastades pilte kokku. See peab suutma andmeid sortida, et viilud õigesti sobitada, ja sisestruktuuride kujutiste loomiseks need täpselt katma. See võib aidata arstil hinnata probleemi mitmel tasapinnal, mitte ainult üksikute piltide pakutavate lamedate nurkade all.
Meditsiin ei ole ainus valdkond, kus pildi rekonstrueerimisest võib kasu olla. See võib olla väärtuslik ka arheoloogias, kus teadlased võivad soovida leida leide neid kahjustamata. Kujutise rekonstrueerimisega saavad nad pilte muumiatest, suletud anumatest ja muudest huvipakkuvatest objektidest, et teada saada, mis sees on.