選票讀票機(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。
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。
圖像預(yù)處理:優(yōu)化原始掃描數(shù)據(jù)
灰度化處理:將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖,突出標(biāo)記與背景的亮度差異(如鉛筆填涂區(qū)域灰度值較低)。
二值化轉(zhuǎn)換:通過設(shè)定閾值(如灰度值低于 128 視為標(biāo)記),將圖像轉(zhuǎn)化為黑白二值圖,簡化后續(xù)計算(例:填涂框內(nèi)黑色像素占比≥30% 視為有效標(biāo)記)。
噪聲過濾:利用中值濾波、高斯濾波等算法,消除紙張污漬、折疊陰影等干擾(如去除面積小于 10 像素的孤立黑點)。
幾何校正:通過檢測選票邊緣的定位標(biāo)記(如 registration marks),校正因傳送歪斜導(dǎo)致的圖像旋轉(zhuǎn)或縮放,確保標(biāo)記位置與預(yù)設(shè)模板對齊。
全流程質(zhì)量控制節(jié)點
階段 具體措施
選舉前 - 模擬測試:用至少 1000 張包含各類邊緣場景的模擬選票(如重度折疊票、墨水滲透票、輕微填涂票)進行壓力測試,識別錯誤率需<0.01% 方可上線。
- 第三方認(rèn)證:通過國際標(biāo)準(zhǔn)(如美國 FEC 的投票系統(tǒng)認(rèn)證、ISO 25010 軟件質(zhì)量模型)的合規(guī)性審計。
選舉中 - 實時異常報警:當(dāng)連續(xù) 5 張選票出現(xiàn) “多選” 或 “空白票” 比例超過歷史均值 2 倍時,系統(tǒng)自動暫停并提示工作人員檢查(如巴西大選讀票機的實時監(jiān)控 dashboard)。
- 雙人員工值守:每臺讀票機需 2 名選舉工作人員同時在場,一人操作、一人復(fù)核,避免單人誤操作。
選舉后 - 人工抽樣審計:按選區(qū)隨機抽取 5%-10% 的紙質(zhì)選票與掃描數(shù)據(jù)比對,誤差率超過 0.5% 時啟動全量重新計票(如 2020 年美國亞利桑那州審計中,人工復(fù)核 5000 張選票,機器計數(shù)準(zhǔn)確率為 99.87%)。
- 審計日志留存:記錄每臺讀票機的開機時間、掃描張數(shù)、異常處理記錄等,保存至少 22 個月(符合美國 HAVA 法案要求)。