光學掃描式讀票機（Optical Scan）
原理：通過光學傳感器掃描選票上的標記（如鉛筆填涂、墨水筆勾選），利用圖像識別技術判斷選民選擇。
特點：
成本較低，兼容紙質選票，適合大規(guī)模選舉。
需選票格式標準化（如固定位置的填涂框）。
應用場景：美國大選、印度議會選舉等大規(guī)模紙質選票選舉。
核心硬件架構：光學識別的物理基礎
光學掃描式讀票機的硬件系統(tǒng)主要由以下部分構成，共同實現選票標記的捕捉與轉換：
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，確保標記區(qū)域反光差異明顯。
- 部分設備配備多波長光源，適應不同墨水（如熒光墨水）的識別需求。
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，確保捕捉填涂細節(jié)（如鉛筆濃度、墨水邊緣）。
- 掃描速度可達每秒 10-30 張選票，滿足大規(guī)模選舉效率需求。
光學透鏡組 - 聚焦光線至傳感器，校正圖像畸變，確保標記位置映射到像素坐標。
傳動機構 - 通過滾輪或傳送帶勻速輸送選票，避免掃描時抖動導致圖像模糊。
信號處理電路 - 將傳感器捕捉的模擬信號轉換為數字圖像數據（如 RGB 或灰度值），為后續(xù)算法處理做準備。
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。
數據同步：每臺讀票機實時將計數結果通過加密網絡傳輸至選區(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）。
爭議票處理機制
可視化復核界面：讀票機軟件提供選票圖像放大、灰度值可視化工具（如用熱力圖顯示填涂濃度），工作人員可手動標記 “有效”“無效” 或 “待確認”（如加拿大聯邦選舉中，人工復核團隊通過專用軟件處理爭議票）。
多輪仲裁流程：對人工復核仍存爭議的選票（如填涂面積剛好卡在閾值邊緣），由選區(qū)選舉委員會 3 名成員投票決定，需至少 2 票同意方可判定有效性。
