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.mdW8 / 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)
- 绝缘子定位:MPID(CC BY)→ 统一
insulator_*类 → 站内/走廊复标。 - 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)。
- 鸟巢:CXS-BirdNest ∪ 自采负样本(树冠/堆积杂草);InsPLAD 鸟巢类 仅对照。
- 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。 - 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
- 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。
- 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↑)。
- 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。
- 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。
- 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)
- InsPLAD = NC →
commercial_ok=no,risk_level=red,仅研究对照。 - CPLID / FOTL / IDID / 多数 Roboflow →
unknown,未确认按红管控。 - MPID、CXS-BirdNest、TTPLA(仓 Apache) → 绿候选,仍须署名与法务抽检。
- PTL-AI / STN PLAD 等 GPL → 闭源产品
conditional/red直至策略明确。 - RailFOD23 可作 CC BY 域迁移,但场景≠电力走廊,权重标注
domain=rail。 - NC/不明数据训出的权重 →
dist_weights_ok=no。 - Ultralytics 无 Enterprise → 不进
models/prod/。 - 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。