選票讀票機(jī)(Vote Counting Machine)是用于自動化處理選舉選票、快速統(tǒng)計投票結(jié)果的電子設(shè)備,核心功能包括:
選票識別:讀取選票上的標(biāo)記(如填涂、手寫符號、條形碼等),判斷選民選擇的候選人或選項。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計:實時匯總選票數(shù)據(jù),生成各候選人得票率、有效票 / 無效票數(shù)量等統(tǒng)計結(jié)果。
數(shù)據(jù)存儲與導(dǎo)出:保存原始選票數(shù)據(jù)和統(tǒng)計結(jié)果,支持導(dǎo)出至選舉管理系統(tǒng)或打印紙質(zhì)報告。
異常檢測:識別重復(fù)投票、空白票、多選票等異常情況,并標(biāo)記或報錯。
標(biāo)記區(qū)域定位:鎖定選票上的有效選擇區(qū)
模板匹配:讀票機(jī)內(nèi)置選票格式模板,通過檢測預(yù)設(shè)的定位點(如角點、條形碼)確定候選人選項框、政黨符號等區(qū)域的坐標(biāo)范圍。
興趣區(qū)域(ROI)劃分:將選票圖像分割為多個獨立 ROI(如每個候選人對應(yīng)一個矩形區(qū)域),減少全局分析的計算量。
示例:美國大選使用的 “蝶形選票”(Butterfly Ballot)中,讀票機(jī)通過模板定位左右兩列候選人姓名旁的填涂框,避免因選民誤填相鄰區(qū)域?qū)е抡`判。
系統(tǒng)介紹:
投票選舉系統(tǒng)(掃描儀版)與電子投票箱計票原理一致,具有更輕便、靈活的特點。適用于小型選舉會議、分團(tuán)選舉或其他投票地點不集中的場景。
民主選舉,特別是無記名投票,一般要具有機(jī)密性、性、可靠性、準(zhǔn)確性、實用性和易操作性。
在企事業(yè)單位中,民主選舉需要處理大量的數(shù)據(jù)。如果用人工去處理,不但費時費力,而且難以做好真實、公平,這些工作的成果也缺乏說服力。
如果采用高速掃描儀智能識別來讀卡,然后配合能對數(shù)據(jù)作分析處理的投票選舉統(tǒng)計軟件,組成民主投票選舉系統(tǒng),不僅能大大降低統(tǒng)計得票數(shù)和有效票據(jù)的工作量,省時省力、快速準(zhǔn)確,還能夠消除投票人的思想顧慮,和減少其它不必要的人為因素干擾,使選舉符合公平、公正、公開的標(biāo)準(zhǔn)。
采用高速掃描儀讀選票的方式?,F(xiàn)場聯(lián)機(jī)閱讀,多種選票混讀。使用方便、識別準(zhǔn)確,準(zhǔn)確率,無誤差。閱讀、統(tǒng)計速度快。 在軟件讀卡過程中,可以根據(jù)用戶的設(shè)定設(shè)置為多選無效、不選棄票等選項,自動統(tǒng)計總票數(shù)多少、有效票多少??筛鶕?jù)用戶需求定義涂卡圖像的識別如“√”、“O”。
軟件算法:從識別精度到防篡改機(jī)制
1. 多重校驗算法架構(gòu)
重復(fù)掃描比對:對每張選票進(jìn)行至少 2 次獨立掃描(間隔 50ms),比對兩次圖像的像素差異,若標(biāo)記區(qū)域灰度值偏差超過 15%,則觸發(fā)第三次掃描并人工介入(如日本選舉法要求對爭議票進(jìn)行三次掃描)。
多特征融合判斷:結(jié)合填涂面積、邊緣輪廓、灰度梯度等多維度特征,采用加權(quán)投票機(jī)制(如面積占比權(quán)重 40%+ 邊緣匹配度權(quán)重 30%+ 濃度均勻性權(quán)重 30%),避免單一特征誤判(例:某區(qū)域面積達(dá)標(biāo)但邊緣鋸齒狀,可能被判為 “無意涂抹”)。
機(jī)器學(xué)習(xí)模型迭代:利用歷史選舉的有效 / 無效票數(shù)據(jù)(如美國 EAC 公開的選票數(shù)據(jù)集)訓(xùn)練 CNN 模型,對非標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記(如超框填涂、輕描標(biāo)記)的識別準(zhǔn)確率提升至 99.2% 以上。
2. 防篡改與數(shù)據(jù)完整性保護(hù)
哈希值校驗:對每張選票的掃描圖像生成哈希值(如 SHA-256),存儲于區(qū)塊鏈節(jié)點或加密數(shù)據(jù)庫,任何圖像修改都會導(dǎo)致哈希值變更,可實時檢測數(shù)據(jù)篡改(如德國部分州采用區(qū)塊鏈存證選票圖像)。
軟件版本控制:讀票機(jī)操作系統(tǒng)與識別算法采用簽名固件更新機(jī)制,僅允許通過官方渠道推送的版本(附帶數(shù)字證書)安裝,防止惡意程序植入(如 2018 年美國佛羅里達(dá)州選舉前,對所有讀票機(jī)進(jìn)行固件哈希值比對,攔截 3 臺異常設(shè)備)。