Kuvantamistehtävissä

Kuvantamistehtävissä tarkoitetaan tehtäväkokonaisuutta, jossa tavoitteena on tuottaa, käsitellä ja tulkita kuvia tai kuvien sarjoja fyysisistä ilmiöistä, esineistä tai tilanteista. Se kattaa suunnittelun, kuvantamisen suorittamisen sekä datan jälkikäsittelyn ja analyysin. Termiä käytetään sekä teknisissä että tutkimuksellisissa yhteyksissä.

Kuvantaminen esiintyy monilla aloilla, kuten lääketieteessä MRI:ssä, CT:ssä ja ultraäänikuvauksessa, geoinformaatiossa ja kaukokartoituksessa, teollisessa laadunvalvonnassa sekä tieteellisessä tutkimuksessa. Eri kuvantamismodaliteetit, kuten optinen, radiografinen, ultrasonografinen sekä ydinmagneettinen kuvantaminen, tuottavat erilaisia tietoja ja sovelluksia.

Yleisimpiin kuvantamistehtävien vaiheisiin kuuluvat kuvien hankinta, esikäsittely (kohinan reduktio, normalisointi), kuvan parantaminen, rekonstruktio ja rekisteröinti, segmentointi sekä piirteiden poiminta, luokittelu, analyysi ja visualisointi. Monissa tapauksissa tulkinta ja kvantitatiivinen analyysi ovat keskeisiä.

Ratkaisuita toteutetaan perinteisillä signaalin- ja kuvankäsittelyn menetelmillä sekä tekoälyllä ja syväoppimisella tekniikoilla. Keskeistä on myös kalibraatio, mitta- ja laaduntarkastus sekä tulosten epävarmuuden arviointi.

Kuvantamistehtävien sovellukset kattavat lääketieteellisen diagnostiikan ja seurannan, kartoitus- ja ympäristötiedon tuotannon, teollisen tarkastuksen, robotiikan ja automaatiojärjestelmät sekä kulttuuriperinnön ja arkeologian kuvantamisen.

Haasteisiin kuuluvat kuvanlaadun rajoitteet, kohina, artefaktit, mittausvirheet sekä suurten datamäärien hallinta. Trendeinä näkyvät reaaliaikainen kuvantaminen, multimodaalinen tulkinta ja koneoppimisen hyödyntäminen kuvankäsittelyssä.