《輸電線路金具與設(shè)備圖像樣本標(biāo)注要求與規(guī)范》

35.240.99

L60CES

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESXXX-XXXX

輸電線路金具與設(shè)備圖像樣本標(biāo)注要求與規(guī)范

Requirementsandspecificationsformarkingimagesamplesof

transmissionlinefittingsandequipment

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)發(fā)布

T/CESXXXXXXX

人工智能輸電線路金具圖像樣本標(biāo)注要求與規(guī)范-

1范圍

本文件規(guī)定了輸電線路金具樣本以及電一二次設(shè)備圖像視頻樣本在人工智能平臺標(biāo)注的基

本要求、標(biāo)注要求和標(biāo)注流程。

本文件適用于進(jìn)行人工智能模型開發(fā)時(shí)的樣本標(biāo)注和樣本入庫的統(tǒng)一管理，包括樣本的質(zhì)

量管控、樣本標(biāo)注的技術(shù)要求和流程管控。

輸變電線路金具管理是電力系統(tǒng)設(shè)備管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，通過規(guī)范設(shè)備各類缺陷的描述

和定性，提高缺陷分析水平，適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化和精益化管理的要求，確保輸變電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)

行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的

引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本

GB/T5271.28—2001信息技術(shù)詞匯第28部分;人工智能基本概念與專家系統(tǒng)

Q/GDW1560.1—2014輸電線路圖像/視頻監(jiān)控裝置技術(shù)規(guī)范第1部分：圖像監(jiān)控裝置

T/CESA1040—2019信息技術(shù)人工智能面向機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)標(biāo)注規(guī)程

Q/GDW12118.1～12118.3—2021人工智能平臺架構(gòu)及技術(shù)要求

Q/GDW1906—2013輸變電一次設(shè)備缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)

GB37300-2018公共安全重點(diǎn)區(qū)域視頻圖像信息采集規(guī)范

GB35114-2017公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)要求

GB/T39272-2020公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)技術(shù)測試規(guī)范

GA/T1127-2013安全防范視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)通用技術(shù)要求

GB/T5075-2016電力金具名詞術(shù)語

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

人工智能artificialintelligence

一門交叉學(xué)科，通常視為計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支，研究表現(xiàn)出與人類智能（如推理和學(xué)習(xí)）相

關(guān)的各種功能的模型和系統(tǒng)。

[來源:GB/T5271.28—2001,定義28.01.01]

3.2

樣本數(shù)據(jù)sampledata

其具備的特征能夠反映總體數(shù)據(jù)情況的一部分個(gè)體數(shù)據(jù)。

[來源:Q/GDW12118.1—2021,定義3.5]

3.3

標(biāo)注corpusannotation

采用人工或計(jì)算機(jī)自動(dòng)方式對樣本的屬性或特征進(jìn)行描述。

[來源:Q/GDW1906—2013,定義3.5]

3.4

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分辨率resolution

衡量數(shù)字圖像內(nèi)所包含數(shù)據(jù)量多少的技術(shù)參數(shù)。這里指一幀圖像在水平和垂直方向的有效

像素?cái)?shù)。

[來源:Q/GDW12118.3—2021,定義3.1]

3.5

視頻碼率videocoderate

視頻文件在單位時(shí)間內(nèi)使用的數(shù)據(jù)流量

3.6

標(biāo)簽label

標(biāo)識數(shù)據(jù)的特征、類別和屬性等內(nèi)容，可用于建立數(shù)據(jù)及深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練要求所定義的機(jī)器

可讀數(shù)據(jù)編碼間的聯(lián)系。

[來源:T/CESA1040—2019定義3.2]

3.7

邊界框boundingboxs

圖像標(biāo)注的一種方法，通過在需要標(biāo)注的對象的外邊緣放置多個(gè)點(diǎn)來繪制成線進(jìn)行標(biāo)注。

有時(shí)候，圖像中的對象由于光照或角度等原因，其形狀、大小或方向無法被很好地適配上矩形

框。使用邊界框可以進(jìn)行更加精確的標(biāo)注。

3.8

線條line

圖像標(biāo)注的一種方法，利用線條在圖像的不同區(qū)域之間劃定邊界。

3.9

關(guān)鍵點(diǎn)keypoint

圖像標(biāo)注的一種方法，在規(guī)定位置標(biāo)注上若干點(diǎn)，例如人臉特征點(diǎn)、人體骨骼連接點(diǎn)等，

常用來訓(xùn)練面部識別模型以及統(tǒng)計(jì)模型。

3.10

標(biāo)注工具annotationtool

標(biāo)注人員執(zhí)行標(biāo)注任務(wù)生成標(biāo)注結(jié)果的過程中使用的工具和軟件。標(biāo)注工具按照自動(dòng)化程

度分手動(dòng)、半自動(dòng)和自動(dòng)三種。

[來源:T/CESA1040—2019定義3.5]

3.11

半自動(dòng)化標(biāo)注semi-automaticannotation

基于少量人工標(biāo)注、機(jī)器預(yù)標(biāo)注來訓(xùn)練標(biāo)注模型，用于批量標(biāo)注樣本數(shù)據(jù)的半人工智能標(biāo)

注方法。

[來源:T/CESA1040—2019定義3.10]

3.12

設(shè)備分層Devicelayering

輸變電設(shè)備分層是依據(jù)國家電網(wǎng)公司設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)，按結(jié)構(gòu)、功能、特性等進(jìn)行逐級分層，

依次分為：設(shè)備類型、設(shè)備種類、部件、部件種類以及部位五層:

設(shè)備類型：變電一次設(shè)備的設(shè)備類別按照國家電網(wǎng)公司設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)，分為線夾類、絕緣

子類、塔身類、塔基、聯(lián)接金具等六類。

設(shè)備種類：設(shè)備種類為設(shè)備類別的補(bǔ)充，根據(jù)設(shè)備的不同類型進(jìn)行劃分。如絕緣子分為瓷

制絕緣子和玻璃絕緣子。

部件：部件是設(shè)備中具有相對獨(dú)立功能或作用的部分。如螺栓螺母為耐張線夾的部件。

部件種類：部件種類為部件的補(bǔ)充說明，根據(jù)部件的不同類型進(jìn)行細(xì)分。

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部位：是指缺陷發(fā)生的具體位置。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BIOES：BIOES標(biāo)注模式(b-begin,i-inside,o-outside,e-end,s-single)

COCO：上下文中公共對象（commonobjectsincontext）

JPEG：聯(lián)合圖像專家組(jointphotographicexpertsgroup)

Json：JS對象簡譜(javaScriptpbjectnotation)

VOC：視覺對象類（visualobjectclasses）

WAV：窗波（windowswave）`

XML：可擴(kuò)展的標(biāo)記語言(extensiblemarkuplanguage)

5設(shè)備類別

根據(jù)國家電網(wǎng)公司缺陷庫編制會(huì)議討論結(jié)果，輸電線路金具的類別以及一二次設(shè)備在原生

產(chǎn)系統(tǒng)臺賬的基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)修改，劃分為：瓷質(zhì)絕緣子,玻璃絕緣子,復(fù)合絕緣子,U型螺絲,

直角掛板,油位計(jì),油溫計(jì),六氟化硫開關(guān),接地線等設(shè)備。

6樣本基本要求

6.1圖像視頻類樣本基本要求

6.1.1圖像視頻文件存儲(chǔ)格式要求

圖像視頻文件存儲(chǔ)應(yīng)滿足下述要求：

圖像文件應(yīng)以jpg、jpeg、png、bmp格式進(jìn)行儲(chǔ)存；

視頻文件應(yīng)以mp4、mov格式進(jìn)行存儲(chǔ)，視頻文件根據(jù)業(yè)務(wù)需求對其部分幀進(jìn)行截取時(shí)，

截取圖片應(yīng)以jpg、jpeg、png、bmp格式進(jìn)行儲(chǔ)存。

6.1.2圖像視頻文件命名要求

圖像視頻文件名稱應(yīng)滿足下述要求：

1.圖像樣本名稱應(yīng)由三個(gè)部分組成：

a.巡檢的線路名稱；

b.巡檢拍攝角度；

c.當(dāng)前圖片包含的金具類型；

2.視頻樣本名稱應(yīng)由兩個(gè)個(gè)部分組成：

a.巡檢的線路名稱；

b.巡檢的起始和結(jié)束位置；

3.視頻樣本根據(jù)業(yè)務(wù)需求需對其部分幀進(jìn)行截取時(shí)，截取圖像名稱應(yīng)由四個(gè)部分組成：

a.源視頻樣本名稱；

b.文件唯一性編號，從1開始計(jì)數(shù)；

c.巡檢拍攝角度；

d.當(dāng)前圖片包含的金具類型；

6.1.3圖像視頻類樣本質(zhì)量要求

圖像視頻樣本質(zhì)量應(yīng)滿足下述要求：

分辨率：圖像樣本與視頻抽幀樣本分辨率宜為1920*1080像素及以上，識別主題內(nèi)容不應(yīng)

少于15*15像素要求。識別主題內(nèi)容邊緣清晰，無嚴(yán)重重影、遮擋范圍不超過主題三分之二；

視頻碼率應(yīng)滿足視頻包含業(yè)務(wù)相關(guān)內(nèi)容，流暢、清晰，滿足編解碼格式需求。分辨率-碼率

宜為1920*1080像素-5Mb/s，在輸電線路沿路視頻質(zhì)量可為352*299像素-512kb/s。

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樣本類別的全面性：樣本集宜涵蓋目標(biāo)業(yè)務(wù)的所有類別；

樣本應(yīng)從同一處金具4個(gè)不同角度進(jìn)行拍攝;

單類樣本的多樣性：單類樣本集宜涵蓋不同時(shí)間、天氣、角度等情況；

樣本目標(biāo)物體的完整性：目標(biāo)區(qū)域在整個(gè)圖像樣本中的占比不應(yīng)低于40%。

7樣本標(biāo)注要求

7.1圖像視頻類樣本標(biāo)注要求

7.1.1圖像樣本標(biāo)注規(guī)則

圖像樣本標(biāo)注規(guī)則應(yīng)滿足下述要求：

a.圖像中出現(xiàn)的所有滿足6.1.3分辨率要求的目標(biāo)物體應(yīng)全部標(biāo)注；

b.應(yīng)采用包含全部目標(biāo)的情況下使用最小標(biāo)注框的方法對目標(biāo)物體進(jìn)行標(biāo)注,在畫框的

過程中,需保證所框選的圖像包含命名金具的所有部位,并且盡量保證避免在所選框內(nèi)

出現(xiàn)其他金具類型,如果無法進(jìn)行較好的避免,則需要對誤入的其他金具添加該金具名

稱的標(biāo)注框圖以便于后期電腦識別時(shí)效果更好；

c.目標(biāo)物體前端遮擋不宜超過2/3，若目標(biāo)物體存在過大比例（大于2/3）的遮擋情況，

應(yīng)進(jìn)行目標(biāo)物體輪廓標(biāo)注后，對被遮擋的目標(biāo)物體添加“遮擋”標(biāo)簽；

d.標(biāo)注時(shí)應(yīng)使用COCO或VOC格式存儲(chǔ)標(biāo)注內(nèi)容。

7.1.2標(biāo)注命名規(guī)則

在對樣本圖片進(jìn)行標(biāo)注的過程中,標(biāo)注框的命名應(yīng)該嚴(yán)格按照:一級分類:金具類型+二級分

類:金具名稱+三級分類:金具部件+四級分類:缺陷名稱的四級分類的方式來嚴(yán)格進(jìn)行,其中金具

類型是指輸電線路中所有金具的類別命,包含但不限于絕緣子,聯(lián)接金具,橫膽,塔身等,金具名

稱為該金具類別中的金具名稱,包含但不限于復(fù)合絕緣子,直角掛板,懸垂線夾等,金具部件則是

指金具上具體的部件位置,包含但不限于銷子,螺栓,聯(lián)板,掛板等,而四級分類的缺陷名稱是指

對缺陷特征的規(guī)范化描述，反映缺陷發(fā)生的具體部位和現(xiàn)象，見表1：

表1標(biāo)注框的命名規(guī)則

一級分類二級分類三級分類標(biāo)準(zhǔn)名稱

銷子聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_缺銷子

本體聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_銹蝕

銷子聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_銷子脫出

聯(lián)接金具直角掛板本體聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_變形

螺母聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_螺母欠扣

銷子&螺栓聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_缺銷子缺螺母

本體聯(lián)接金具_(dá)直角掛板_安裝不規(guī)范

表2變電一二次設(shè)備標(biāo)注名稱示例

一級分類二級分類標(biāo)注名稱

油位計(jì)變壓器_油位計(jì)

油溫計(jì)變壓器_油溫計(jì)

變壓器

六氟化硫開關(guān)變壓器_六氟化硫開關(guān)

接地線變壓器_接地線

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高低壓套管變壓器_高低壓套管

呼吸器變壓器_呼吸器

分接開關(guān)變壓器_分接開關(guān)

儲(chǔ)油柜變壓器_儲(chǔ)油柜

標(biāo)注圖像的命名規(guī)則應(yīng)嚴(yán)格參照設(shè)備分級劃分，同屬一個(gè)設(shè)備的附屬部件應(yīng)在命名時(shí)以下

劃線分割上級設(shè)備與下級設(shè)備，如在進(jìn)行變壓器附屬部件油位計(jì)標(biāo)注時(shí)應(yīng)標(biāo)記為：變壓器_油位

計(jì)。

例如:在聯(lián)接金具中直角掛板上的螺栓出現(xiàn)銹蝕的問題,標(biāo)注框的名稱應(yīng)為:聯(lián)接金具_(dá)直角

掛板_螺栓_銹蝕,并在表格最后附上該缺陷的標(biāo)準(zhǔn)樣本圖片作為后期標(biāo)注參考。見表3：

表3標(biāo)注框的命名規(guī)則

直角掛板_缺銷子常見

直角掛板_銹蝕常見

直角掛板_缺螺母不常見

聯(lián)接金具直角掛板_安裝不規(guī)范不常見

直角掛板_變形不常見

直角掛板_螺母欠扣不常見

直角掛板_銷子脫出常見

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7.1.3矩形框

使用矩形框?qū)D像樣本進(jìn)行標(biāo)注應(yīng)滿足下述要求：

a.目標(biāo)物體應(yīng)全包含在標(biāo)注框內(nèi)，除非目標(biāo)物體有過于細(xì)長伸出的部位（伸出部分占像

素比例小于5%）；

b.矩形框應(yīng)將目標(biāo)物體全部包括，矩形框邊緣與目標(biāo)物體的距離應(yīng)小于矩形框邊長3%；

7.1.4邊界框

使用邊界框?qū)D像樣本進(jìn)行標(biāo)注應(yīng)滿足下述要求：

a.邊界框應(yīng)將目標(biāo)物體全部包括，邊界框邊緣與目標(biāo)物體的距離應(yīng)小于邊界框邊長3%；

b.對混合的像素（由于運(yùn)動(dòng)，透明性等）如果能確認(rèn)屬于目標(biāo)物體，也應(yīng)進(jìn)行標(biāo)注；

c.邊界框標(biāo)注時(shí)標(biāo)注點(diǎn)個(gè)數(shù)應(yīng)大于等于4個(gè)。

7.1.5線條

使用線條對圖像樣本進(jìn)行標(biāo)注應(yīng)滿足下述要求：

a.兩個(gè)標(biāo)注點(diǎn)間的距離應(yīng)不小于35個(gè)像素；

b.每個(gè)標(biāo)注點(diǎn)都應(yīng)在目標(biāo)物體的邊界點(diǎn)。

7.1.6關(guān)鍵點(diǎn)

使用關(guān)鍵點(diǎn)對圖像樣本進(jìn)行標(biāo)注應(yīng)滿足下述要求：

a.標(biāo)注信息應(yīng)包含關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）和標(biāo)簽信息，且標(biāo)簽信息應(yīng)采用“是否可見-標(biāo)簽

名”的格式；

b.如果標(biāo)注點(diǎn)被遮擋，則應(yīng)標(biāo)注圖片中距離該點(diǎn)最近的點(diǎn)，且使用二進(jìn)制值“0”來表示

不可見，使用二進(jìn)制值“1”來表示可見。

7.1.7旋轉(zhuǎn)矩形

使用旋轉(zhuǎn)矩形框?qū)D像樣本進(jìn)行標(biāo)注應(yīng)滿足下述要求：

a.標(biāo)注信息內(nèi)容應(yīng)包含矩形框中心點(diǎn)坐標(biāo)、寬、高和沿垂直方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度；

b.旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)采用弧度制，同一批數(shù)據(jù)集標(biāo)注時(shí)應(yīng)采用同一種旋轉(zhuǎn)方式。對于規(guī)則的目

標(biāo)物體，旋轉(zhuǎn)方向宜盡量與設(shè)備軸向方向保持一致，標(biāo)注方向與目標(biāo)物體軸向方向的

角度偏差不宜超過5%。

c.標(biāo)注文件命名與存儲(chǔ)要求

d.標(biāo)注文件應(yīng)與對應(yīng)標(biāo)注圖像命名一致，應(yīng)保存為XML或Json格式。

8.樣本標(biāo)注流程

8.1總體要求

樣本標(biāo)注應(yīng)包含樣本檢查、安全管控、標(biāo)注工具選擇、標(biāo)注任務(wù)開展、標(biāo)注結(jié)果收集和標(biāo)

注結(jié)果檢查環(huán)節(jié)。

8.2樣本檢查

在樣本標(biāo)注前應(yīng)按照本文第6章要求對待標(biāo)注樣本進(jìn)行檢查，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和樣本的數(shù)

量采用全量檢查或抽樣檢查，方式如下：

a.全量檢查應(yīng)對指定范圍內(nèi)的所有樣本進(jìn)行逐條檢查；

b.抽樣檢查可采用隨機(jī)抽樣或分層抽樣，方式如下：

1)隨機(jī)抽樣，即：針對不同業(yè)務(wù)類型的數(shù)據(jù)樣本采用隨機(jī)抽樣進(jìn)行檢查；

2)分層抽樣，即：針對同一業(yè)務(wù)類型的樣本數(shù)據(jù)，根據(jù)樣本類型不同采取分層抽樣的方

式進(jìn)行檢查。

8.3安全管控

應(yīng)滿足對標(biāo)注環(huán)境及標(biāo)注人員的安全管控要求。具體要求包括：

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a.標(biāo)注過程應(yīng)在內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下的指定機(jī)器中進(jìn)行，機(jī)器應(yīng)開啟防火墻，安裝殺毒軟件，并

禁用USB接口功能。機(jī)器中的所有數(shù)據(jù)文件需定期做好數(shù)據(jù)備份，不得擅自拷貝、傳

輸，防止數(shù)據(jù)丟失或泄露；

b.標(biāo)注人員應(yīng)經(jīng)過標(biāo)注工作培訓(xùn)獲得相關(guān)單位資格認(rèn)證并簽署樣本標(biāo)注保密協(xié)議后才可

上崗操作。

8.4標(biāo)注工具

應(yīng)使用電力人工智能平臺標(biāo)注工具或與其格式相兼容的標(biāo)注工具進(jìn)行標(biāo)注。

8.5標(biāo)注任務(wù)開展

8.5.1基本要求

應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求和標(biāo)注任務(wù)難易度選擇人工標(biāo)注或半自動(dòng)化標(biāo)注。

8.5.2人工標(biāo)注

人工標(biāo)注任務(wù)應(yīng)按照試標(biāo)注、批量標(biāo)注順序執(zhí)行，具體要求如下：

a.試標(biāo)注：

b.從標(biāo)注任務(wù)的待標(biāo)注樣本中抽取試標(biāo)注樣本。可采用隨機(jī)抽樣或分層抽樣方法抽

取樣本,抽取比例不宜低于待標(biāo)注樣本總量的1%；

c.標(biāo)注人員對抽取樣本進(jìn)行標(biāo)注；

d.標(biāo)注項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對標(biāo)注結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)；

e.標(biāo)注人員重復(fù)執(zhí)行標(biāo)注錯(cuò)誤的標(biāo)注任務(wù)，直至標(biāo)注項(xiàng)目負(fù)責(zé)人確認(rèn)無誤。

f.標(biāo)注人員批量執(zhí)行標(biāo)注任務(wù)。

8.5.3半自動(dòng)化標(biāo)注

半自動(dòng)標(biāo)注任務(wù)應(yīng)按照樣本構(gòu)建、模型構(gòu)建、模型批量標(biāo)注順序執(zhí)行，具體要求如下：

樣本構(gòu)建：

a.從待標(biāo)注樣本中抽取訓(xùn)練樣本和測試樣本?？刹捎秒S機(jī)抽樣或分層抽樣方法抽取

樣本，訓(xùn)練樣本與測試樣本占樣本總量的比例均不宜低于1%，訓(xùn)練樣本與測試樣

本的比例宜為7:3，訓(xùn)練樣本與測試樣本應(yīng)無交集；

b.標(biāo)注人員通過人工方式標(biāo)注訓(xùn)練樣本和測試樣本；

c.標(biāo)注項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對標(biāo)注