電子觸摸屏讀票機(Electronic Touchscreen)
原理:選民直接在觸摸屏上選擇候選人,機器實時記錄數(shù)據(jù)并生成電子選票。
特點:
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)故障風險,需配合紙質備份(如 “選民驗證紙質審計軌跡” VVPAT)。
應用場景:美國部分州、巴西等電子化選舉場景。
為確保選舉公正,讀票機需具備以下技術與措施:
1. 防篡改與加密技術
數(shù)據(jù)傳輸加密(如 SSL/TLS 協(xié)議),防止中途篡改。
區(qū)塊鏈技術應用: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
紙質選票備份:電子讀票機需配合紙質選票,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),結果一致才確認有效。
3. 抗干擾與穩(wěn)定性設計
防電磁干擾:設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:支持斷電或網(wǎng)絡中斷時離線計數(shù),恢復后同步數(shù)據(jù)。
4. 用戶驗證與權限控制
操作員身份認證:僅授權人員可訪問系統(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,防止偽造選票。
標記區(qū)域定位:鎖定選票上的有效選擇區(qū)
模板匹配:讀票機內置選票格式模板,通過檢測預設的定位點(如角點、條形碼)確定候選人選項框、政黨符號等區(qū)域的坐標范圍。
興趣區(qū)域(ROI)劃分:將選票圖像分割為多個獨立 ROI(如每個候選人對應一個矩形區(qū)域),減少全局分析的計算量。
示例:美國大選使用的 “蝶形選票”(Butterfly Ballot)中,讀票機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)域導致誤判。
選票預處理: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)等獨立 ROI。
填涂分析:對每個候選人對應的橢圓填涂框,計算黑色像素占比,超過 35% 則判定為有效投票。
異常標記處理: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:每臺讀票機實時將計數(shù)結果通過加密網(wǎng)絡傳輸至選區(qū)服務器,同時保存原始圖像供事后審計(如 2020 年佐治亞州重新計票時,人工核對了掃描圖像與紙質選票)。