TWI664605B

TWI664605B - 色彩重建裝置與方法

Info

Publication number: TWI664605B
Application number: TW107128609A
Authority: TW
Inventors: 周暘庭; 李宗軒; 詹尚倫; 陳世澤
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2019-07-01
Also published as: US20200059634A1; US11076139B2; TW202009866A

Abstract

本發明揭露了一種色彩重建裝置與方法，能夠準確地還原一目標像素的色彩。該裝置的一實施例包含：一方向性特徵估計電路，用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值；一邊緣紋理決定電路，用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數；以及一色彩還原電路，用來依據該方向性以及該參考範圍內之像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。

Description

色彩重建裝置與方法

本發明是關於影像處理，尤其是關於色彩重建裝置與方法。

現今具有影像擷取功能的消費性電子產品，如數位相機、監控系統、手機、筆電、攝影機等等，多數利用色彩濾波陣列（Color Filter Array, CFA）以於感光元件上記錄紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）等色彩資訊，其中，感光元件的每個像素位置只會記錄一種色彩的強度以降低製造成本；舉例而言，一個2×2影像像素陣列的第一列（row）與第二列分別記錄RG與GB。另外，一些特殊的影像感測器會記錄紅外線（IR）或白色（W），以降低成本及/或增加應用性；舉例而言，一個2×2影像像素陣列的第一列與第二列分別記錄RG與BIR，或者分別記錄RG與BW。由於每個像素位置只記錄了單一色彩資訊，因此，每個像素位置所遺失的色彩資訊就需要藉由色彩重建以還原出該像素位置的所有色彩資訊，從而得到全彩影像。

在IC設計應用上，由於色彩重建需要參考一目標像素之附近像素的色彩資訊（例如：當要重建該目標像素的紅色資訊時，該目標像素附近記錄紅色資訊之像素的值會被拿來參考），所以色彩重建需要使用許多儲存器緩衝空間（例如：行緩衝器），且要達到較佳的色彩重建效果通常需要複雜的計算，以準確地判斷出該目標像素所處位置的顏色強度變化傾向（後稱為方向性判斷）。因此，如何在減少相關製造與計算成本下，避免在影像還原過程中導致非預期的失真（例如：垂直邊或水平邊上產生拉鏈狀、色彩重疊、摩爾紋、假色等等），一直是色彩還原的研發重點。據上所述，在進行還原的過程中，方向性判斷扮演關鍵性角色，若方向性判斷不準確，不只容易導致失真，也會嚴重影響最後輸出之影像的清晰度。目前技術中，方向性判斷是判斷一像素的方向性為下列三種方向的其中之一：水平方向；垂直方向；以及無方向。

某些目前的色彩重建技術（例如：台灣專利公告號TWI274908B的專利、台灣專利公告號第TWI282519B號的專利以及台灣專利公告號TW201121305A的專利）需要大量的除法以及許多儲存器緩衝空間，不易以硬體實現，更不具成本效益。

本發明的目的之一在於提供一種色彩重建裝置與一種色彩重建方法，以更準確地還原一目標像素的色彩。

本發明之色彩重建裝置的一實施例包含一方向性特徵估計電路、一邊緣紋理決定電路以及一色彩還原電路。該方向性特徵估計電路用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值。該邊緣紋理決定電路用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合複數個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性。該色彩還原電路用來執行下列步驟：當該方向性屬於一水平類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一第二顏色的水平特徵值、一第三顏色的水平特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值，然後依據該第二顏色的水平特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第二顏色的值，以及依據該第三顏色的水平特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第三顏色的值；以及當該方向性屬於一垂直類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算該第二顏色的垂直特徵值、該第三顏色的垂直特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值，然後依據該第二顏色的垂直特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第二顏色的值，以及依據該第三顏色的垂直特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第三顏色的值。

本發明之色彩重建裝置的另一實施例包含一方向性特徵估計電路、一邊緣紋理決定電路以及一色彩還原電路。該方向性特徵估計電路用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值。該邊緣紋理決定電路用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數。該色彩還原電路用來依據該方向性以及該參考範圍內的像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。

本發明之色彩重建方法的一實施例包含下列步驟：依據一目標像素之一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素該一第一顏色的值；判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數；以及依據該方向性以及該參考範圍內的像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本發明揭露一種色彩重建裝置與一種色彩重建方法，能夠準確地還原一目標像素的色彩，並避免影像失真。

圖1顯示本發明之色彩重建裝置的一實施例。圖2顯示一範例性（非限制性）的影像像素陣列所記錄的色彩資訊（亦即：色彩濾波陣列所輸出的訊號），其中R、G、B分別代表紅色、綠色與藍色資訊，下標 i, j（例如：1,1、1,2、1,3…等等）代表像素位置；為了避免圖面複雜，圖2僅顯示部分色彩資訊紀錄。圖1的色彩重建裝置100包含一方向性特徵估計電路110、一邊緣紋理決定電路120以及一色彩還原電路130，該些電路分述如後。

請參閱圖1與圖2。方向性特徵估計電路110用來接收影像像素陣列所記錄的色彩資訊，並依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值H _C與一垂直變化特徵值V _C，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素之一當前值為該目標像素之第一顏色的值。H _C與V _C的計算可採用已知或自行開發的演算法，像是離散餘弦轉換（Discrete Cosine Transform, DCT）、小波轉換（Wavelet Transform）與梯度（Gradient）計算。舉例而言，如圖2所示，由於記錄綠色資訊的像素數量較多，且綠色資訊較能反映紋理的特徵，因此，綠色梯度可用於紋理判斷；假定目標像素為記錄紅色資訊的像素R _i,j 或記錄藍色資訊的像素B _i,j ，參考範圍是以目標像素為中心的5×5像素矩陣所構成的範圍，則目標像素的H _C與V _C可藉由以下梯度計算式來得到： (式1.1) (式1.2) ，其中運算符號“ abs”代表取絕對值， G代表記錄綠色資訊的像素，下標 i+ x, j+ y（例如： i-2, j-1）代表像素位置， x、 y均為整數；假定目標像素為記錄綠色資訊的像素G _i,j ，參考範圍是以目標像素為中心的5×5像素矩陣所構成的範圍，則目標像素的H _C與V _C可藉由以下梯度計算式來得到： (式1.3) (式1.4) 。值得注意的是，本領域具有通常知識者可依本揭露，瞭解如何利用不同演算法及/或不同參考範圍來計算H _C與V _C。

請參閱圖1。圖1的邊緣紋理決定電路120用來判斷前述目標像素之H _C與V _C的關係符合複數個預設關係的那一個，從而判斷該目標像素的一方向性（或說判斷該目標像素的紋理特徵會落在那一個方向性區間）。舉例而言，圖3顯示依據水平變化特徵值H _C與垂直變化特徵值V _C所決定的紋理特徵可能座落的方向性區間的一範例，圖3的方向性區間包含水平方向區間H1、H2、H3、H4與Non-H（或稱H5）以及垂直方向區間V1、V2、V3、V4與Non-V（或稱V5），邊緣紋理決定電路120依據該目標像素的H _C與V _C來判斷該目標像素的紋理特徵是否位於任一個水平（垂直）方向區間，若該紋理特徵位於區間Non-H（Non-V），邊緣紋理決定電路120再依據該目標像素的H _C與V _C來判斷該目標像素的紋理特徵是否位於任一個垂直（水平）方向區間，若該紋理特徵同時位於區間Non-H與區間Non-V，邊緣紋理決定電路120判斷該目標像素的方向性為無方向性。另舉例而言，邊緣紋理決定電路120依據下列判斷式來判斷該目標像素的方向性落於那一區間： (式2.1) ，其中“Direction”代表方向性， T _k （於本例中 k=1~4）為臨界值用於決定區間的範圍， T ₁＞ T ₂＞…＞ T ₄＞0可由實施本發明者依其需求決定。式2.1也可均等地表示如下式： (式2.2) ，其中參數 a _k（於本例中 k=1~4）可理解為圖3之區間分隔線的斜率， a ₁＞ a ₂＞ a ₃＞ a ₄，參數 b可理解為圖3之區間分隔線在垂直軸上的位移（offset）。值得注意的是，實施本發明者可參考本揭露，依其需求來決定方向性區間的數目以及相關參數值（例如： T _k ，或 a _k 與 b）。

請參閱圖1。在判斷出前述目標像素的方向性後，色彩還原電路130依據該方向性來進行插補（例如：加權插補），以還原該目標像素所遺失的色彩資訊。詳言之，如圖4所示，色彩還原電路130用來執行下列步驟：步驟S410：當前述目標像素的方向性屬於一水平類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一第二顏色的水平特徵值、一第三顏色的水平特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值。當該目標像素的第一顏色為紅色時，上述計算的一範例如下所示： (式3.1) (式3.2) ，其中 R= R _i,j 為該目標像素之第一顏色的值， G _H與 B _H分別為該第二與第三顏色的水平特徵值， G _nd與 B _nd分別為該第二與第三顏色的無方向特徵值。當然，本領域具有通常知識者能依本揭露，瞭解當該目標像素的該第一顏色為藍色或綠色時，如何計算該第二與第三顏色的水平特徵值以及該第二與第三顏色的無方向特徵值。步驟S420：承步驟S410，當該目標像素的方向性屬於該水平類型時，依據該第二顏色的水平特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之第二顏色的值，以及依據該第三顏色的水平特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之第三顏色的值。當該目標像素的第一顏色為紅色時，上述計算的一範例如下所示：，其中 G為該目標像素之第二顏色的值， B為該目標顏色之第三顏色的值，參數 α與參數 β可依實施本發明者的需求（例如：對影像亂度的偏好）而定，舉例來說， α與 β的一範例如下表所示：表1

權重值方向性
H1或V1	1	0
H2或V2
H3或V3
H4或V4
Non-H或Non-V	0	1

步驟S430：當該方向性屬於一垂直類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算該第二顏色的垂直特徵值、該第三顏色的垂直特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值。當該目標像素的第一顏色為紅色時，上述無方向特徵值的一計算範例如式3.2所示，上述垂直特徵值的一計算範例如下所示： (式3.3) ，其中 G _V與 B _V分別為該第二與第三顏色的垂直特徵值。當然，本領域具有通常知識者能依本揭露，瞭解當該目標像素的第一顏色為藍色或綠色時，如何計算該第二與第三顏色的垂直特徵值。步驟S440：承步驟S430，當該目標像素的方向性屬於該垂直類型時，依據該第二顏色的垂直特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之第二顏色的值，以及依據該第三顏色的垂直特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之第三顏色的值。當該目標像素的第一顏色為紅色時，上述計算的一範例如下所示： (式3.4)

為了讓影像的銳利度提高，本發明之色彩重建裝置可進一步包含一銳化電路如圖5所示。圖5的色彩重建裝置500中，銳化電路510用來執行下列步驟如圖6所示：步驟S610：當該方向性屬於該水平類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一水平高頻特徵值，接著依據該目標像素之第一顏色的值與該水平高頻特徵值更新該目標像素之第一顏色的值、依據該目標像素之第二顏色的值以及該水平高頻特徵值更新該目標像素之第二顏色的值、以及依據該目標像素之第三顏色的值以及該水平高頻特徵值更新該目標像素之第三顏色的值。上述計算的一範例如下所示： (式4.1) (式4.2) ，其中 N _C 為無方向的高頻特徵值（例如：）， R _final 、 G _final 與 B _final 分別為更新後的該第一、第二與第三顏色的值，為區間Hk（例如：前述區間H1~H5的其中之一）的高頻參數，其可由實施者依其需求自行決定。步驟S620：當該方向性屬於該垂直類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一垂直高頻特徵值，接著依據該當前值與該垂直高頻特徵值更新該目標像素之第一顏色的值、依據該目標像素之第二顏色的值以及該垂直高頻特徵值更新該目標像素之第二顏色的值、以及依據該目標像素之第三顏色的值以及該垂直高頻特徵值更新該目標像素之第三顏色的值。上述垂直高頻特徵值的一計算範例如下所示： (式4.3) ，而目標像素之各顏色值的更新的一範例如式4.2所示。

本發明之色彩重建裝置的另一實施例包含一方向性特徵估計電路、一邊緣紋理決定電路以及一色彩還原電路。該方向性特徵估計電路（例如：圖1的方向性特徵估計電路110）用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之第一顏色的值。該邊緣紋理決定電路（例如：圖1的邊緣紋理決定電路120）用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數。該色彩還原電路（例如：圖1的色彩還原電路130）用來依據該方向性以及該參考範圍內之像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。上述N個預設關係的一範例包含複數種不同水平方向性關係（例如：前述H1~H4）與一非水平方向性關係（例如：前述Non-H），及/或包含複數種不同垂直方向性關係（例如：前述V1~V4）與一非垂直方向性關係（例如：前述Non-V）。由於本領域具有通常知識者能夠參酌圖1~圖6的實施例來瞭解本實施例的細節與變化，重複及冗餘的說明在此省略。

本發明另揭露一種色彩重建方法，其一實施例如圖7所示，包含下列步驟：步驟S710：依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之第一顏色的值。本步驟可由圖1的方向性特徵估計電路110或其等效電路來執行。步驟S720：判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數。本步驟可由圖1的邊緣紋理決定電路120或其等效電路來執行。步驟S730：依據該方向性以及該參考範圍內之像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。本步驟可由圖1的色彩還原電路130或其等效電路來執行。

由於本領域具有通常知識者能夠參酌前揭裝置實施例的揭露來瞭解本方法實施例的細節與變化，亦即前述裝置實施例的技術特徵均可合理應用於本方法實施例中，因此，重複及冗餘之說明在此省略。

請注意，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施前述任一實施例中部分或全部技術特徵，或選擇性地實施前述複數個實施例中部分或全部技術特徵的組合，藉此增加本發明實施時的彈性。

綜上所述，本發明能夠更準確地判斷一目標像素的方向性，再據以還原該目標像素的色彩，從而避免影像失真。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧色彩重建裝置

110‧‧‧方向性特徵估計電路

120‧‧‧邊緣紋理決定電路

130‧‧‧色彩還原電路

G₁₁、B₁₂、…、R₆₅、G₆₆‧‧‧影像像素陣列所記錄的色彩資訊

H_C‧‧‧水平變化特徵值

V_C‧‧‧垂直變化特徵值

a ₁~a ₄、b‧‧‧決定方向性區間的參數

H1、H2、H3、H4、Non-H‧‧‧水平方向區間

V1、V2、V3、V4、Non-V‧‧‧水平方向區間

S410~S440‧‧‧步驟

500‧‧‧色彩重建裝置

510‧‧‧銳化電路

R_final 、G_final 、B_final ‧‧‧更新後的第一、第二與第三顏色的值

S610~S620‧‧‧步驟

S710~S730‧‧‧步驟

［圖1］顯示本發明之色彩重建裝置的一實施例；［圖2］顯示一範例性的影像像素陣列所記錄的色彩資訊；［圖3］顯示本發明之方向性區間的一實施例；［圖4］顯示圖1的色彩還原電路所執行之步驟的一實施例；［圖5］顯示本發明之色彩重建裝置的另一實施例；［圖6］顯示圖5的銳化電路所執行之步驟的一實施例；以及［圖7］顯示本發明之色彩重建方法的一實施例。

Claims

一種色彩重建裝置，包含：一方向性特徵估計電路，用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值，計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值；一邊緣紋理決定電路，用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合複數個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性；以及一色彩還原電路，用來執行下列步驟：當該方向性屬於一水平類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一第二顏色的水平特徵值、一第三顏色的水平特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值，然後依據該第二顏色的水平特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第二顏色的值，以及依據該第三顏色的水平特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第三顏色的值；以及當該方向性屬於一垂直類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算該第二顏色的垂直特徵值、該第三顏色的垂直特徵值、該第二顏色的無方向特徵值以及該第三顏色的無方向特徵值，然後依據該第二顏色的垂直特徵值與該第二顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第二顏色的值，以及依據該第三顏色的垂直特徵值與該第三顏色的無方向特徵值計算該目標像素之該第三顏色的值。
如申請專利範圍第1項所述之色彩重建裝置，進一步包含：一銳化電路，用來執行下列步驟：當該方向性屬於該水平類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一水平高頻特徵值，接著依據該當前值與該水平高頻特徵值更新該目標像素之該第一顏色的值、依據該目標像素之該第二顏色的值以及該水平高頻特徵值更新該目標像素之該第二顏色的值、以及依據該目標像素之該第三顏色的值以及該水平高頻特徵值更新該目標像素之該第三顏色的值；以及當該方向性屬於該垂直類型時，依據該參考範圍內之像素的值計算一垂直高頻特徵值，接著依據該當前值與該垂直高頻特徵值更新該目標像素之該第一顏色的值、依據該目標像素之該第二顏色的值以及該垂直高頻特徵值更新該目標像素之該第二顏色的值、以及依據該目標像素之該第三顏色的值以及該垂直高頻特徵值更新該目標像素之該第三顏色的值。
如申請專利範圍第2項所述之色彩重建裝置，其中該銳化電路依據該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值計算該水平高頻特徵值。
如申請專利範圍第1項所述之色彩重建裝置，其中該水平類型包含複數種不同水平方向性與一非水平方向性，及/或該垂直類型包含複數種不同垂直方向性與一非垂直方向性。
一種色彩重建裝置，包含：一方向性特徵估計電路，用來依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值，計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值；一邊緣紋理決定電路，用來判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數；以及一色彩還原電路，用來依據該方向性以及該參考範圍內之像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。
如申請專利範圍第5項所述之色彩重建裝置，進一步包含：一銳化電路，用來於該色彩還原電路計算出該目標像素之該第二顏色的值以及該目標像素之該第三顏色的值後，依據該參考範圍內之像素的值、該目標像素之該第一顏色的值、該目標像素之該第二顏色的值、以及該目標像素之該第三顏色的值，更新該目標像素之該第一顏色的值、該目標像素之該第二顏色的值以及該目標像素之該第三顏色的值。
如申請專利範圍第5項所述之色彩重建裝置，其中該N個預設關係包含複數種不同水平方向性關係與一非水平方向性關係，及/或包含複數種不同垂直方向性關係與一非垂直方向性關係。
一種色彩重建方法，包含：依據一目標像素的一第一顏色以及一參考範圍內之像素的值，計算一水平變化特徵值與一垂直變化特徵值，其中該目標像素位於該參考範圍內，且該目標像素的一當前值為該目標像素之該第一顏色的值；判斷該水平變化特徵值與該垂直變化特徵值的關係符合N個預設關係的其中之一，從而判斷該目標像素的一方向性，其中該N為不小於四的整數；以及依據該方向性以及該參考範圍內之像素的值，計算該目標像素之一第二顏色的值以及該目標像素之一第三顏色的值。
如申請專利範圍第8項所述之色彩重建方法，進一步包含：於計算出該目標像素之該第二顏色的值以及該目標像素之該第三顏色的值後，依據該參考範圍內之像素的值、該目標像素之該第一顏色的值、該目標像素之該第二顏色的值、以及該目標像素之該第三顏色的值，更新該目標像素之該第一顏色的值、該目標像素之該第二顏色的值以及該目標像素之該第三顏色的值。
如申請專利範圍第8項所述之色彩重建方法，其中該N個預設關係包含複數種不同水平方向性關係與一非水平方向性關係，及/或包含複數種不同垂直方向性關係與一非垂直方向性關係。