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Computergestützte Chromosomen- und Karyotypanalyse — eine Übersicht

Computer-assisted analysis of chromosomes and chromosomal karyotypes-a review

Хромосомный и кариот ипический анализ с пр именением ЭВМ — обзор

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Zusammenfassung

Es werden Kriterien für die Erkennungssicherheit und -geschwindigkeit für Objekte genannt und ein Erkennungsprinzip formuliert. Ausgehend davon werden die Schlußfolgerungen erläutert, die sich für die computergestützte Chromosomen- und Karyotypanalyse als einem Spezialfall des allgemeinen Problems der Erkennung von Objekten bzw. Mustern ergeben.

Die Analyse konzentriert sich zunächst auf die computergestützte Interpretation von Chromosomenabbildungen und die damit in Zusammenhang stehenden Fragen der Bildgewinnung, des Scannens der Chromosomenbilder und der Informationsgewinnung aus den Abtastwerten. Dazu gehört eine Darstellung und kritische Wertung von Präsentationsformen der Chromosomenbildinformation: 3-Achsen-Darstellung von Meßwerten, Äquidensiten, Grauwertsummenprofile. Ihrer Bedeutung entsprechend behandelt diese Arbeit die Berechnung der Grauwertsummenprofile, die Merkmalextraktion aus diesen Profilen (Fourier- und andere Transformationen, Kurvenanpassung durch gaußähnliche Verteilungsfunktionen, Filteroperationen, Längen- und Intensitätsnormierung) und die Klassifikation der Merkmale auf mathematisch-statistischer Grundlage ausführlicher.

Weiterhin wird eingegangen auf die Chromosomenbildverarbeitung mittels kohärent-optischer Prozessoren, die Durchfluß-Zytofotometrie sowie Zielstellung und Anwendungsgebiete aller besprochenen Verfahren der computergestützten Chromosomen- und Karyotypanalyse.

Summary

Criteria for the security and speed of recognition of objects are listed up and a recognition principle is formulated. On that basis the conclusions for the computerassisted analysis of chromosomes and chromosomal karyotypes as a special case of the general problem of object and pattern recognition, resp., are being explained.

The analysis first concentrates on computer-assisted interpretation of chromosome images and related questions such as image achievement, scanning of chromosome images, and the extraction of information from sampled data. This involves a presentation and critical evaluation of the modes of exhibiting information derived from chromosome images: 3-axis-diagram of measured results, equidensities, chromosome profiles. Due to their importance, the paper deals in more detail with the calculation of chromosome profiles, the feature extraction from these profiles (Fourier- and other transformations, curve fitting by Gaussian-like distribution functions, filter operations, length and intensity normalization, resp.) and the classification of the features on a mathematical-statistical basis. Furthermore, the processing of chromosome images by coherent optical processors, flow sorting of chromosomes, and the aims and fields of application of the procedures mentioned are being discussed.

Краткое содержание

Приводятся критерии надёжности и быстрот ы узнавания объектов и формулиру ется принцип узнавания. Ис ходя из этого обсужда ются положения, вытекающие из примен ения анализа хромосо м икариотипов с помощь ю ЭВМ как частного случая о бщей проблемы узнава ния объектов и форм.

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  1. Zentralinstitut für Genetik und Kulturpflanzenforschung der Akademie der Wissenschaften der DDR, DDR-4325, Gatersleben

    Herbert Borgwardt

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  1. Herbert Borgwardt
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Borgwardt, H. Computergestützte Chromosomen- und Karyotypanalyse — eine Übersicht. Die Kulturpflanze 27, 67–88 (1979). https://doi.org/10.1007/BF02015429

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