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绝缘子缺陷 + 鸟巢 / 异物(FOD):开源模型与数据集短名单

调研日期:约 2026-10-25(Asia/Shanghai)
落盘:/workspace/research/edge-ai-insulator-nest-fod-shortlist.md
定位:对齐 90 天路径 P2 巡检资产(edge-ai-power-dev-roadmap.md W8 / D0–30 可并行沙箱);许可口径对齐 edge-ai-license-ledger-template.md;事件上报对齐 edge-ai-event-schema-acceptance.md;行业总表见 edge-ai-open-models-datasets-by-industry.md / edge-ai-datasets-and-middleware-catalog.md;Roboflow 扫描见 edge-ai-roboflow-vibration-catalog.md;板端导出量级对照 edge-ai-board-fps-power-matrix.md(与 PPE 短名单同导出路径)。
方法:WebSearch / WebFetch / 官方页核验。不确定一律 unknown,禁止编造端到端 FPS。
硬红线:NC / 许可不明 / Roboflow 未确认 → 不进商用仓;Ultralytics 闭源嵌入须 Enterprise;AI 告警禁止接入保护跳闸 / GOOSE。


0. 一句话结论

绝缘子冷启动:MPID(CC BY 4.0)做多材质定位 + CPLID 仅流水线/对照(官方无明示 SPDX)+ 现场复标缺陷盘。鸟巢优先 CXS-BirdNest(CC BY 4.0)。异物(风筝/气球/飘挂物)用 FOTL_Drone / RailFOD23 作域迁移对照,Roboflow「Power Transmission Tower」等仅沙箱。InsPLAD 含鸟巢但为 NC → 禁止商用训练。架构默认 A 轨 Apache(YOLOX / RTMDet / RT-DETR);远距串用检测+切片,导线/杆塔避障可叠 TTPLA 分割。事件码 INSULATOR_DEFECT / BIRD_NEST / FOREIGN_OBJECT,quality=suspect,主站只读。


1. 数据集短名单

名称 URL 规模量级 标注 SPDX/许可(核验日) commercial_ok 初判 缺口 / 备注
CPLID(Chinese Power Line Insulator) https://github.com/InsulatorData/InsulatorDataSet ;IEEE DataPort qtxb-2s61;Figshare 镜像 正常 600 + 缺陷 248(缺陷多为合成贴图) VOC bbox:绝缘子 / defect 官方页 无明示 SPDX → NOASSERTION;图像来源国网相关表述 unknown→conditional(评测可;商用前法务/权属确认) 缺陷合成域差;远距小目标弱;台账拆行,勿把镜像许可当官方
InsPLAD https://github.com/andreluizbvs/InsPLAD ;项目页 https://andreluizbvs.github.io/InsPLAD/ ;Mendeley 5n3fjgvfyz 10,607 高分辨率 UAV;17 类资产;约 2.9 万实例量级 检测框 + 图级故障分类 + 无监督异常;缺陷含腐蚀/破损/鸟巢 项目页 CC BY-NC-SA 4.0(明确禁止商用);仓内 LICENSE 亦为 NC 系 no 研究对照金矿;鸟巢/多资产基线;禁止进商用仓与投标造假
TTPLA https://github.com/R3ab/ttpla_dataset 1,100 张 3840×2160;约 8,987 实例 COCO 实例分割:cable / tower_* 仓库 Apache-2.0 yes(署名/NOTICE;仍须抽检) 无绝缘子缺陷/鸟巢类;服务杆塔导线分割、巡线避障与 ROI 裁剪前置
MPID(Merged Public Insulator) https://github.com/phd-benel/MPID ;Zenodo https://doi.org/10.5281/zenodo.14604384 约 4.8k 图 / ~7.8k 框(玻璃/瓷/复合三分夹);总量随合并源可能微调 YOLO bbox:按材质类型 仓库/Zenodo 声明 CC BY 4.0 yes(须署名;合并源建议抽检) 检测定位主冷启动;异常样本占比有限,缺陷细分类靠自采
CXS-BirdNest Zenodo 记录(如 https://doi.org/10.5281/zenodo.22076927 );GitHub MEI11137/CXS-BirdNest(以发布页为准) 原始约 3.5k;实验增强后约 5.4k;公开子集版本图量因 release 而异 YOLO bbox:鸟巢;含小/中尺度分层 发布说明 CC BY 4.0 yes(署名) 走廊植被背景强;国内杆塔结构仍需复标;注意子集≠全集
PTL-AI Furnas https://github.com/freds0/PTL-AI_Furnas_Dataset 6,295 图(1280×720);约 1.78 万 组件标注 bbox:baliser / bird nest / insulator / spacer / stockbridge 仓 GPL-3.0 conditional(强 copyleft;闭源产品慎) 含鸟巢+绝缘子同框,利于多类联训评测;商用优先换 CC BY 源或仅对照
FOTL_Drone https://github.com/Changping-Li/FOTL_Drone 约 1,495 无人机图(训测约 1196/299) VOC:nest / kite / balloon / fire / person / monkey 仓页 未见 SPDX → NOASSERTION unknown 异物类名直接;未确认前 沙箱;论文 MDPI CC BY ≠ 数据集授权
RailFOD23 文 https://doi.org/10.1038/s41597-024-02918-9 ;Figshare 数据包 14,615 图;约 4.05 万 COCO 标注 异物(含塑料袋/飘挂/巢/气球等,铁路供电场景) 期刊文 CC BY 4.0;数据包页须再截图存证 conditional→偏 yes(域=铁路,非电力走廊) 域迁移对照;勿直接当真值上线
STN PLAD https://github.com/andreluizbvs/plad 133 高分辨率图;约 2.4k 目标 多尺寸资产检测(含绝缘子等) 常见镜像标 GPL-3.0 conditional 样本过少;仅流水线
IDID(EPRI Insulator Defect) IEEE DataPort 竞赛 / EPRI 产品页 训练约 1.6k 量级(版本有 V1.1/V1.2) 缺陷资产框 需申请;公开 SPDX 不明 unknown 质量高但门槛/条款严;不进冷启动商用清单直至书面授权
Roboflow:Power Transmission Tower https://universe.roboflow.com/fyp-workspace-wxnaw/power-transmission-tower 约 2k Insulator / Dirty / Bird Nest / Kite / Balloon / Garbage… 页 无 SPDX unknown→红管控 与系列 Roboflow 目录一致;roboflow_export_confirmed 完成前禁止商用
Roboflow:INSULATOR FAULTS 等 见 edge-ai-roboflow-vibration-catalog.md §A.1 0.4k~数 k broken / dirty / pollution… 多无 SPDX unknown 类名混乱;沙箱映射参考
现场自采(必做) 合同 + 巡检 SOP D0–14:缺陷盘 ≥200~500 框;鸟巢/异物正负各 ≥100 起;远距串切片帧 bbox(可选 mask)+ 材质/电压等级属性 合同权属 补签后 yes 污秽/破损/销钉缺失/树冠负样本必须覆盖

冷启动合集建议(工程侧,仍须法务抽检)

  1. 绝缘子定位:MPID(CC BY)→ 统一 insulator_* 类 → 站内/走廊复标。
  2. 绝缘子缺陷:CPLID 仅验证流水线;缺陷头以自采为主(公开缺陷合成不可当真值)。
  3. 鸟巢:CXS-BirdNest ∪ 自采负样本(树冠/堆积杂草);InsPLAD 鸟巢类 仅对照。
  4. 异物 FOD:FOTL/RailFOD/Roboflow 沙箱 → 自采风筝气球塑料膜;类冻结为 nest / kite / balloon / hanging_debris / other_fod。
  5. 导线/杆塔 ROI:TTPLA 分割或粗检测裁剪,再跑绝缘子/巢/异物小模型。

2. 模型 / 架构短名单

2.1 许可双轨(与 PPE 短名单一致)

轨道 代表 SPDX 闭源边缘盒子
A. 商用默认 YOLOX、RTMDet、RT-DETR(官方仓) 多为 Apache-2.0 可嵌入;保留 NOTICE
B. Ultralytics YOLOv8/11 等 AGPL-3.0 须 Enterprise
C. 评测沙箱 任意 AGPL / 页无许可权重 — 禁止合入 models/prod/

2.2 检测 vs 分割选型

任务 推荐形态 理由
绝缘子串定位、鸟巢、异物 目标检测(bbox) 标注便宜、板端成熟、事件 Schema 已按 bbox
盘片破损/缺片精细化(近距) 二阶段:检测裁剪 → 分类或轻量分割 全图分割成本高;近距 patch 更稳
导线/杆塔避障、ROI 实例/语义分割(TTPLA 冷启动) 细长导线 bbox 差;分割掩膜利于禁飞/裁剪
远距「整串」+「盘级缺陷」 多尺度双头或级联 单 640 全图难同时保串与盘

2.3 小目标(远距绝缘子串)注意

  1. 输入:站内枪机近距可用 640;无人机远距优先试 960 / 1280,或 SAHI / 滑动切片(重叠 20~30%),路数与功耗相应下降——勿抄 Zoo FPS。
  2. 锚框/分配:RTMDet / YOLOX 动态分配对尺度变化更友好;极小目标可加 P2 头(算力↑)。
  3. TTPLA 前置裁剪:先检杆塔/导线区域,再在 ROI 跑绝缘子/巢,降低树冠误报。
  4. 校准集:INT8 必须含远距小串、逆光、雾天切片,否则量化后小目标召回塌陷。
  5. NMS:串上多盘重叠用类感知 NMS + 略松 IoU;禁止过严导致整串被抑。

2.4 板型 × 导出(量级建议,非承诺 FPS)

板型 建议 导出
RK3588 YOLOX-Nano/Tiny 或 RTMDet-t;远距切片时减路 ONNX → RKNN
BM1684X 同上 ONNX → bmodel(TPU-MLIR)
Orin Nano YOLOX-s / RTMDet-s;FP16 常作默认 ONNX → TensorRT
巡检机载 同 Orin / Hailo nano 级 HEF / engine;优先单路高分辨率

3. 事件码建议(对齐统一 Schema)

Topic:edgeai/{org}/{site}/{device_id}/events/{task},task ∈ insulator | nest | fod(或统一 inspection)。

event.code 触发条件(示例) severity quality 下游
INSULATOR_DEFECT broken / missing_disc / flashover_scar 等缺陷类 score≥阈且防抖通过 high / medium suspect 巡检工单;辅控只读
BIRD_NEST nest 持续 ≥debounce_ms(建议 2000~5000,无人机可按帧数) medium / high(近导线升) suspect 运维清障计划
FOREIGN_OBJECT kite / balloon / hanging_debris / other_fod high(导电风险场景) suspect 紧急巡视;禁止联锁跳闸

强制:schema_ver、model.ver(内容哈希)、quality 默认 suspect、debounce_ms、抓拍可选脱敏。
类名映射:检测 cls → Schema;缺陷细类放 attrs.defect_type,勿膨胀主事件码。
禁止:映射保护、断路器 GOOSE、一次设备联锁(与 PPE/烟火/闯入 SOP 同红线)。


4. 误报场景清单(必须进负样本)

ID 场景 易误报为 缓解
M1 污秽 / 积灰 / 雨痕 破损盘 / flashover 近距复检分级;红外辅判(若有);勿用单帧色差
M2 树冠 / 枯枝堆积 鸟巢 几何:巢多贴横担/塔窗;要与塔材共现;负样本≥50 段
M3 云影 / 杆塔阴影跳动 异物 / 缺陷色块 时序确认;曝光稳定;光流门控
M4 绝缘子串透视重叠 / 前后串交错 缺片 / 多检 立体或多机位;级联「串定位→盘分类」;松 NMS
M5 合成缺陷贴图域差(CPLID 类) 虚高召回 合成数据权重降权;以自采为验收集
M6 塑料大棚 / 反光膜 / 广告布 气球/飘挂 走廊地理围栏;形状+运动特征
M7 焊花 / 鸟粪斑 破损白斑 作业票时间窗;纹理而非纯白斑
M8 雨雾、镜头脏污 漏检小目标 画质分门控;低画质只出 telemetry

每条误报验证集 ≥50 负样本片段,写入配置基线(阈值、防抖、ROI)。


5. 两周冷启动清单(对齐 P2 / W8)

日 动作 产出
D1–2 台账登记:MPID、TTPLA、CXS-BirdNest、CPLID、InsPLAD(红)、FOTL/Roboflow(黄);截图 SPDX Excel + evidence_path
D1–3 拉数;YOLO/COCO 统一;类映射 v0.1;隔离 NC/unknown data/insulator/ data/nest/ data/fod/
D3–5 A 轨训绝缘子定位(MPID);640;固定 seed runs/insulator-loc/
D5–7 鸟巢头(CXS);可选异物沙箱头;导出 ONNX→目标板 INT8 models/inspection/ + SHA256
D7–10 单路(枪机或 UAV 回放)→解码→推理→NMS→MQTT Schema;quality=suspect 样例报文
D10–12 注入 §4 误报;调切片/ROI/防抖;CPLID 仅回归流水线 误报率初表
D12–14 主站只读点联调;确认无保护映射;门禁检查单 阶段签字

门禁:NC/黄牌未入商用仓;model.ver=文件哈希;MQTT 断线不堵推理。


6. 许可红线(对齐台账模板)

  1. InsPLAD = NC → commercial_ok=no,risk_level=red,仅研究对照。
  2. CPLID / FOTL / IDID / 多数 Roboflow → unknown,未确认按红管控。
  3. MPID、CXS-BirdNest、TTPLA(仓 Apache) → 绿候选,仍须署名与法务抽检。
  4. PTL-AI / STN PLAD 等 GPL → 闭源产品 conditional/red 直至策略明确。
  5. RailFOD23 可作 CC BY 域迁移,但场景≠电力走廊,权重标注 domain=rail。
  6. NC/不明数据训出的权重 → dist_weights_ok=no。
  7. Ultralytics 无 Enterprise → 不进 models/prod/。
  8. AI 事件 禁止接保护;默认 suspect。

建议台账预填:DS-MPID、DS-CXS-BirdNest、DS-TTPLA、DS-CPLID、DS-InsPLAD、DS-FOTL、DS-RailFOD23。


7. 与系列文档挂钩

文档 本短名单用法
edge-ai-power-dev-roadmap.md 落实 P2 巡检资产;W8 demo 选数
edge-ai-open-models-datasets-by-industry.md / edge-ai-datasets-and-middleware-catalog.md 行业总表条目展开为可执行短名单
edge-ai-roboflow-vibration-catalog.md Universe 绝缘子/杆塔异物仅沙箱
edge-ai-ppe-smoke-fire-model-shortlist.md 同 A 轨与导出路径;事件禁止跨保
edge-ai-event-schema-acceptance.md 事件码、MQTT、验收
edge-ai-license-ledger-template.md 入库字段与红线
edge-ai-board-fps-power-matrix.md 导出与「勿抄 Zoo FPS」
edge-ai-model-signstore-mender-cookbook.md model.ver 哈希与签名发布

8. 免责

本文为工程选型备忘,不构成法律意见;commercial_ok 为初判。正式商用、招投标、对外交付前须法务复核并更新台账 legal_status。端到端 FPS / 召回以目标板与现场集实测为准。

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