條形碼 / 二維碼讀票機(jī)
原理:選民通過填寫或掃描條形碼 / 二維碼選票,機(jī)器讀取編碼后解析投票信息。
特點(diǎn):
數(shù)據(jù)精度高,可存儲(chǔ)更多信息(如選區(qū)、候選人編號(hào))。
需提前印制帶編碼的選票,適合電子化程度較高的選舉。
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(cè)預(yù)設(shè)的定位點(diǎn)(如角點(diǎn)、條形碼)確定候選人選項(xiàng)框、政黨符號(hào)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(gè)獨(dú)立 ROI(如每個(gè)候選人對(duì)應(yīng)一個(gè)矩形區(qū)域),減少全局分析的計(jì)算量。
示例:美國(guó)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。
選票預(yù)處理:通過紅外光源掃描選票,生成灰度圖像,同時(shí)檢測(cè)選票邊緣的定位孔(registration holes)以校準(zhǔn)位置。
區(qū)域劃分:根據(jù)選票模板,將圖像劃分為總統(tǒng)候選人區(qū)、參議員區(qū)、公投議題區(qū)等獨(dú)立 ROI。
填涂分析:對(duì)每個(gè)候選人對(duì)應(yīng)的橢圓填涂框,計(jì)算黑色像素占比,超過 35% 則判定為有效投票。
異常標(biāo)記處理:若同一總統(tǒng)候選人區(qū)檢測(cè)到 2 個(gè)及以上有效填涂,系統(tǒng)標(biāo)記為 “多選票”(overvote),該區(qū)域投票無效。
數(shù)據(jù)同步:每臺(tái)讀票機(jī)實(shí)時(shí)將計(jì)數(shù)結(jié)果通過加密網(wǎng)絡(luò)傳輸至選區(qū)服務(wù)器,同時(shí)保存原始圖像供事后審計(jì)(如 2020 年佐治亞州重新計(jì)票時(shí),人工核對(duì)了掃描圖像與紙質(zhì)選票)。
讀票機(jī)的準(zhǔn)確性與可靠性依賴 “技術(shù) + 制度 + 人工” 的三維防護(hù):硬件通過冗余與校準(zhǔn)確保物理信號(hào)采集穩(wěn)定,軟件借助算法校驗(yàn)與防篡改設(shè)計(jì)提升邏輯判斷精度,制度流程則通過標(biāo)準(zhǔn)化操作與人工監(jiān)督彌補(bǔ)技術(shù)局限性。這種多層級(jí)保障體系在全球主要民主國(guó)家的選舉中已被驗(yàn)證 —— 根據(jù)美國(guó) EAC(選舉援助委員會(huì))2022 年報(bào)告,符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)掃描讀票機(jī)平均錯(cuò)誤率<0.003%,遠(yuǎn)低于人工計(jì)票的 1.5% 錯(cuò)誤率。未來,隨著量子加密技術(shù)與聯(lián)邦學(xué)習(xí)在選舉系統(tǒng)中的應(yīng)用,讀票機(jī)的可靠性還將進(jìn)一步提升,同時(shí)保持對(duì)選民操作習(xí)慣的包容性。