光學(xué)掃描式讀票機(jī)(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(shí)別技術(shù)判斷選民選擇。
特點(diǎn):
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(huì)選舉等大規(guī)模紙質(zhì)選票選舉。
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。
電子觸摸屏讀票機(jī)(Electronic Touchscreen)
原理:選民直接在觸摸屏上選擇候選人,機(jī)器實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)并生成電子選票。
特點(diǎn):
操作直觀,減少人工誤差,但依賴電力和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
存在黑客攻擊或系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn),需配合紙質(zhì)備份(如 “選民驗(yàn)證紙質(zhì)審計(jì)軌跡” VVPAT)。
應(yīng)用場景:美國部分州、巴西等電子化選舉場景。
核心硬件架構(gòu):光學(xué)識(shí)別的物理基礎(chǔ)
光學(xué)掃描式讀票機(jī)的硬件系統(tǒng)主要由以下部分構(gòu)成,共同實(shí)現(xiàn)選票標(biāo)記的捕捉與轉(zhuǎn)換:
硬件組件 功能描述
光源模塊 - 通常采用 LED 光源(如紅光、紅外光),均勻照射選票表面,確保標(biāo)記區(qū)域反光差異明顯。
- 部分設(shè)備配備多波長光源,適應(yīng)不同墨水(如熒光墨水)的識(shí)別需求。
圖像傳感器 - 多為 CCD(電荷耦合器件)或 CMOS 圖像傳感器,分辨率通常在 300-600dpi,確保捕捉填涂細(xì)節(jié)(如鉛筆濃度、墨水邊緣)。
- 掃描速度可達(dá)每秒 10-30 張選票,滿足大規(guī)模選舉效率需求。
光學(xué)透鏡組 - 聚焦光線至傳感器,校正圖像畸變,確保標(biāo)記位置映射到像素坐標(biāo)。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu) - 通過滾輪或傳送帶勻速輸送選票,避免掃描時(shí)抖動(dòng)導(dǎo)致圖像模糊。
信號(hào)處理電路 - 將傳感器捕捉的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)(如 RGB 或灰度值),為后續(xù)算法處理做準(zhǔn)備。