光學(xué)掃描式讀票機(Optical Scan)
原理:通過光學(xué)傳感器掃描選票上的標(biāo)記(如鉛筆填涂、墨水筆勾選),利用圖像識別技術(shù)判斷選民選擇。
特點:
成本較低,兼容紙質(zhì)選票,適合大規(guī)模選舉。
需選票格式標(biāo)準(zhǔn)化(如固定位置的填涂框)。
應(yīng)用場景:美國大選、印度議會選舉等大規(guī)模紙質(zhì)選票選舉。
為確保選舉公正,讀票機需具備以下技術(shù)與措施:
1. 防篡改與加密技術(shù)
數(shù)據(jù)傳輸加密(如 SSL/TLS 協(xié)議),防止中途篡改。
區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用:部分試點項目通過區(qū)塊鏈記錄選票數(shù)據(jù),確保不可篡改(如西弗吉尼亞州區(qū)塊鏈投票試驗)。
2. 冗余與審計機制
紙質(zhì)選票備份:電子讀票機需配合紙質(zhì)選票,供人工審計或系統(tǒng)故障時使用。
雙重計數(shù)驗證:部分系統(tǒng)采用兩臺讀票機獨立計數(shù),結(jié)果一致才確認(rèn)有效。
3. 抗干擾與穩(wěn)定性設(shè)計
防電磁干擾:設(shè)備硬件需通過電磁兼容性(EMC)測試,避免外界信號干擾。
離線模式:支持?jǐn)嚯娀蚓W(wǎng)絡(luò)中斷時離線計數(shù),恢復(fù)后同步數(shù)據(jù)。
4. 用戶驗證與權(quán)限控制
操作員身份認(rèn)證:僅授權(quán)人員可訪問系統(tǒng)后臺,操作記錄全程留痕。
選票防偽:通過水印、熒光油墨等物理防偽技術(shù),防止偽造選票。
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:讀票機操作系統(tǒng)與識別算法采用簽名固件更新機制,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,對所有讀票機進(jìn)行固件哈希值比對,攔截 3 臺異常設(shè)備)。