# DJI Mavic 3M 影像擷取與品質閘門

版本：1.0  
文件日期：2026-08-04  
用途：SHWRP 光學植物病害疑似區篩檢工程原型  
來源擷取日：2026-08-04

## 1. 適用範圍與輸出界線

本規格供 DJI Mavic 3M 的 RGB 與多光譜影像擷取、前處理、品質檢查及模型輸入使用。系統輸出只能稱為「光學病害疑似區」、「需現地查核區」或「影像品質不足，無法判讀」，不能稱為病原確診、病害鑑定、食品安全判定或農藥處方。

任何影像分數均不得直接觸發施藥。乾旱、積水、營養失衡、藥害、蟲害、倒伏、成熟度、品種、土壤、陰影及影像品質均可能產生與病害相似的光譜反應。正式病原判定須連結實際植株樣本、樣本編號與植物病理診斷結果。

## 2. 官方感測器規格

依 DJI Mavic 3M 規格頁，研究採用下列資料：

| 資料 | 規格 | 可作為的模型輸入 | 不可單獨推論 |
|---|---|---|---|
| RGB | 4/3 CMOS、20 MP、最大 5280 × 3956、JPEG 或 DNG | 可見黃化、枯斑、稀疏、倒伏、冠層顏色、形狀與紋理 | 病原種類或無症狀感染 |
| Green | 560 ± 16 nm、5 MP、2592 × 1944 TIFF | G 波段及 GNDVI 特徵 | 感染證據 |
| Red | 650 ± 16 nm、5 MP、2592 × 1944 TIFF | R 波段及 NDVI 特徵 | 低 NDVI 等於病害 |
| Red Edge | 730 ± 16 nm、5 MP、2592 × 1944 TIFF | RE 波段及 NDRE 特徵 | 特定病原鑑定 |
| NIR | 860 ± 26 nm、5 MP、2592 × 1944 TIFF | NIR 波段及 NDVI、NDRE、GNDVI 特徵 | NIR 異常等於病害 |

Mavic 3M 沒有藍光、短波紅外與熱紅外，故不能直接產生依賴這些波段的特徵，也不能量測葉溫或水分光譜。多光譜即時影片為 1920 × 1080 H.264，內容可顯示 NDVI、GNDVI 或 NDRE；其用途為飛行中初篩，不得取代經校正的四波段 TIFF。

指標定義：

- NDVI = (NIR - R) / (NIR + R)
- NDRE = (NIR - RE) / (NIR + RE)
- GNDVI = (NIR - G) / (NIR + G)

## 3. 名目地面解析度

DJI FAQ 提供的正射 GSD 公式為：

- RGB：H / 37.2 cm/pixel
- 多光譜：H / 21.7 cm/pixel
- H 為相對地面飛行高度，單位為公尺

| 相對地面高度 | RGB 名目 GSD | 多光譜名目 GSD |
|---:|---:|---:|
| 20 m | 0.54 cm/pixel | 0.92 cm/pixel |
| 30 m | 0.81 cm/pixel | 1.38 cm/pixel |
| 50 m | 1.34 cm/pixel | 2.30 cm/pixel |
| 60 m | 1.61 cm/pixel | 2.76 cm/pixel |
| 80 m | 2.15 cm/pixel | 3.69 cm/pixel |

以上為名目幾何解析度，不等於可辨認的最小病斑尺寸。飛行速度、快門、風、冠層遮蔽、地形、正射重採樣與跨波段配準均會降低有效解析度。

## 4. 擷取前必要條件

下列任一必要條件未滿足時，不得起飛或不得將資料用於正式模型推論：

1. 已完成當日民航局空域查詢，保存查詢日期、圖資版本與任務 polygon 的私有稽核紀錄。
2. 已取得地主或合法管理人、耕作者及必要主管機關的書面同意或許可。
3. 機體、操作人、法人能力審查、活動申請及保險符合當日適用規定。
4. 任務可維持日間、目視範圍、400 呎以下、非人群上空及其他操作限制。
5. 天候、風況、電池、返航高度、障礙物、緊急降落點與通訊鏈路通過飛行前檢查。
6. DJI 建議的多光譜擷取條件為光線良好且太陽高度角不低於 30 度。
7. 日照感測器未被遮蔽、刮傷或污染。
8. 已設定相同或可追溯的航高、航向、重疊率、曝光策略與生育期記錄。

## 5. 原始資料不是反射率

DJI FAQ 明確說明 Mavic 3M 原始多光譜照片為 DN 值，不是反射率值；原始照片也未直接完成暗角校正。DJI Image Processing Guide 進一步說明，計算可比較的植生指標前，需處理：

1. DN 位元深度及黑階值。
2. 感測器增益與曝光時間。
3. 各波段感測器增益調整參數。
4. 日照感測器 irradiance。
5. Vignetting Data 暗角校正。
6. Dewarp Data 鏡頭畸變校正。
7. Calibrated HMatrix 所描述的跨相機幾何差異。
8. 不同曝光時間造成的剩餘跨波段位移。

不得把未校正 DN 直接當成反射率，也不得以未校正 DN 跨日期、跨時段、跨機體或跨田區建立成效主張。

## 6. 檔案與中繼資料檢查

每個 capture group 至少必須通過：

- 同時存在 G、R、RE、NIR 四張多光譜 TIFF；需用 RGB 時另有對應 RGB 影像。
- 四波段 Capture UUID 一致，且拍攝時間、相對高度、姿態與定位資料可解析。
- 影像尺寸、位元深度與波段名稱符合預期。
- Black Level、Sensor Gain、Exposure Time、Sensor Gain Adjustment、Irradiance、Vignetting Data、Dewarp Data 與 Calibrated HMatrix 可解析。
- 日照感測器狀態有效；跨日期正式推論原則上要求 LS_status = 2。LS_status = 1 只進人工審查佇列；0、缺值或感測器受遮蔽一律拒絕。
- RTK、GPS 與 Surveying Mode 狀態符合任務的定位精度要求。無固定解時不得輸出具精確位置意涵的病害 polygon。
- 原始檔案保存 SHA-256、相機與機體序號、韌體版本、飛行任務 ID 及處理程式版本。

## 7. 必要前處理順序

1. 讀取並驗證 EXIF/XMP，不完整即停止。
2. 以位元深度、黑階、增益與曝光時間將原始 DN 正規化。
3. 套用 Vignetting Data 進行暗角校正。
4. 套用 Dewarp Data 進行鏡頭畸變校正。
5. 使用 Calibrated HMatrix 對齊各波段至一致設計影像平面。
6. 以邊緣或特徵配準處理曝光時間差造成的剩餘位移，並保存配準殘差。
7. 使用同波段日照感測器 irradiance 與感測器校正參數形成可比較訊號。
8. 建立 RGB 與多光譜正射成果，記錄座標系、軟體及版本。
9. 遮罩水面、裸土、陰影、飽和、模糊、拼接縫及田界外像素。
10. 通過品質閘門後才計算 NDVI、NDRE、GNDVI、紋理與時間差特徵。

若使用 DJI Terra，須記錄 Terra 版本、授權版本、處理模板、輸出座標系與品質報告。DJI 目前的精準農業產品頁將 Mavic 3M 與 DJI Terra 列為工作流程，但較舊 Terra v4.2 文件曾以 P4 Multispectral 描述多光譜重建；因此每次軟體升級均需做 Mavic 3M 檔案接受與輸出一致性測試。

## 8. Fail-closed 品質閘門

閘門輸出只有 PASS、REVIEW、REJECT 三種；REJECT 必須伴隨 NO_INFERENCE。

### 必須 REJECT

- 缺任一必要波段、Capture UUID 不一致或中繼資料不可解析。
- LS_status 為 0 或缺值、日照感測器被遮蔽或無 irradiance。
- 無法完成暗角、畸變或跨波段配準。
- 配準殘差、模糊、飽和、陰影、裸土比例超過預先登錄門檻。
- 拍攝時間不符日間或太陽高度角低於 30 度，且研究方案沒有事前登錄的替代校正。
- 影像地理位置落在核准田界外、飛行或資料同意無法查證。
- 模型判定輸入超出訓練分布、版本不相容或完整性雜湊失敗。

### 必須 REVIEW

- LS_status = 1。
- RTK 非固定解，但資料只做非定位性工程測試。
- 影像品質接近門檻、冠層被水面或陰影部分遮蔽。
- 現地記錄顯示積水、肥害、藥害、蟲害、倒伏或多重壓力，病因無法區分。
- 模型信心不足、不同模型結果不一致或標註者有分歧。

品質門檻須先用校正及試飛資料制定並版本化，不得在看到測試結果後任意調整。REVIEW 與 REJECT 均不得輸出病害類別或施藥建議。

## 9. 模型輸出欄位

每次推論至少輸出：

- flight_id、capture_uuid、processing_version、model_version
- qc_status、qc_reason_codes
- ground_sample_required
- anomaly_score
- disease_suspect_score
- uncertainty_score
- out_of_distribution
- suggested_action，僅允許 NO_ACTION、REFLY、FIELD_INSPECTION、COLLECT_SAMPLE

suggested_action 不得包含農藥名稱、劑量、施藥時間或自動噴灑指令。

## 10. 官方來源

以下來源均於 2026-08-04 擷取：

1. DJI Mavic 3M 規格  
   https://enterprise.dji.com/mavic-3-m/specs
2. DJI Mavic 3M FAQ：原始影像為 DN、暗角參數、GSD、日照條件、MSDK 與航線支援  
   https://enterprise.dji.com/mavic-3-m/faq
3. DJI Mavic 3M Image Processing Guide：EXIF/XMP、暗角、畸變、跨波段配準、日照感測器與 NDVI 計算  
   https://dl.djicdn.com/downloads/DJI_Mavic_3_Enterprise/20230829/Mavic_3M_Image_Processing_Guide_EN.pdf
4. DJI 精準農業工作流程  
   https://enterprise.dji.com/geospatial/precision-agriculture
5. DJI Terra FAQ  
   https://enterprise.dji.com/dji-terra/faq
6. DJI Terra v4.2 User Manual  
   https://dl.djicdn.com/downloads/dji-terra/20240723/DJI_Terra_User_Manual_v4.2__EN.pdf
7. DJI Mobile SDK 與 Mavic 3M  
   https://developer.dji.com/doc/mobile-sdk-tutorial/en/basic-introduction/msdk-introduction.html
8. DJI Waypoint 支援  
   https://developer.dji.com/doc/mobile-sdk-tutorial/en/tutorials/waypoint.html

