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,可存儲更多信息(如選區(qū)、候選人編號)。
需提前印制帶編碼的選票,適合電子化程度較高的選舉。
選票預(yù)處理:通過紅外光源掃描選票,生成灰度圖像,同時檢測選票邊緣的定位孔(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:對每個候選人對應(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)檢測到 2 個及以上有效填涂,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:每臺讀票機(jī)實(shí)時將計(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,人工核對了掃描圖像與紙質(zhì)選票)。
本產(chǎn)品適用于黨的組織部門、政府人事部門、較大型機(jī)關(guān)企事業(yè)單位、大專院校,開展對在職干部的推薦選拔、量化測評、對單位或部門的工作評議用。另外,本產(chǎn)品還可作為省級組織部門年度評議表和考核表的專用干部考評機(jī)用。
軟件算法:從識別精度到防篡改機(jī)制
1. 多重校驗(yàn)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(dú)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(yàn):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(diǎn)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(shí)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)。