CN1804905A

CN1804905A - 电子票箱的选票识别方法

Info

Publication number: CN1804905A
Application number: CN 200610000744
Authority: CN
Inventors: 杨振华; 曹忻军; 陈洪顺; 杨惠超
Original assignee: Beijing Feilixin Electronic Tech Co Ltd
Current assignee: Beijing Feilixin Electronic Tech Co Ltd
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: CN100426315C

Abstract

本系统提供了一种准确、方便、快捷选票智能识别的方法。在本系统中选票的正反两面的上下两行都有的识别框，包括：定位框、种类框、投票方向框、保留框，本系统中选票上的所有信息的存储都以定位框作为坐标原点，其它信息的位置作为坐标点来存储的，在设计选票时这些信息都存在于系统的数据库中。在将选票扫描成图像后，根据选票的定位框找到指定的候选人或另选人选举框，并进行选票结果识别。

Description

电子票箱的选票识别方法

技术领域

本应用型专利涉及电子票箱的选票的识别；属于智能化电子选票系统。

背景技术

传统的人工唱票方式即：光标阅读机读取选票上候选人的得票信息并输入计算机，再由计算机根据读入的候选人信息进行统计。传统方式存在一个严重的弊端，就是它需要工作人员在投票结束后从票箱中取出选票并送到光标阅读机，这样才能取得统计结果。这种后台人工干预方式，容易产生不公正的选举及效率低下，且不适合大型的选举。随着信息技术的发展，我们做出了智能的电子选票系统。

发明内容

本发明目的：克服传统选举的弊端，开发出适合大型选举需要的智能化电子选票系统。本系统采用图像处理、多线程、分布式处理等技术进行电子计票工作。提供选票智能识别，人性化的管理流程，使选举工作从选票设计、选举投票、人工处理废票、到统计结果整个流程管理更加准确、方便、快捷。

为了实现本发明，如具体和广义的所述，提供了一种电子选票识别方法，一种电子选票识别方法，将选票扫描成图像后；首先确定选票的坐标体系的原点坐标，即选票的正反两面顶行和底行中定位框的位置，以此作为识别选票信息的原点；然后根据定位框的位置来判断选票的种类与方向框是否有效，如果有效则表示选票为正常票，如果无效则表示此张选票无效；如果该选票有效，则根据已获得的定位框的坐标和数据库中预存的各个识别框之间距离来取得表示票样的票号和投票方向的识别框的坐标，即取得票样的种类和投票方向、正反面信息；从本系统数据库中取得要识别信息的位置坐标，并以定位框所在的位置为原点，以及上述票样种类、投票方向和正反面信息找到指定的候选人或另选人选举框，找到指定的候选人或另选人选举框，如果为候选人时，判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则表示选中此候选人，否则表示没选；如果为另选人时，判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则把此图像抠下来，存入数据库中，同时再由服务器控制系统发给人工处理系统，最后统计出选举结果。

附图说明：

附图1描述从选票设计到选举结束的的整个流程；

附图2选票上候选人结构组成结构；

附图3选票上另选人结构组成结构；

附图4描述选票整体结构；

附图5在搜索定位框是用到的搜索模式匹配算法流程图；

附图6确定“选票坐标系统”的顶点坐标(0，0)的定位流程图；

附图7根据“附图7”流程确定的原点与从库中取到的坐标来识别整个选票信息的流程图；

具体实施方式

本系统分为：选票设计系统(选票定义及编码)、人工处理系统(处理废票、无效、另选选票处理)、服务器控制系统、选举投票端系统(选票的定位及其识别)。如附图1所示从设计选票开始到统计出选举结果的整个电子票箱选举工作流程：首先用票样设计系统把票样设计好后，用户在客户端投票，当在票箱端投入选票后，投票客户端系统把选票图像采集下来，然后开始选票的定位，定位成功后，开始选票的种类、投的方向的匹配，最后开始识别。识别后通过网络把结果传到服务器端，如果有废票或无效或另选人票时，服务器再把收到的这些信息发送到人工处理系统，然后用户可根据需要来进行人工废票处理，最后在服务器统计出最后选举结果。

选票的识别就是拿设计的选票与用户在票箱投下后、票箱采集的选票图象进行比较的过程，当选票数据被扫描采集成图像后，判断此张选票数据是否有效，并且识别选票上的选举信息。

进行选票识别依赖于特定的选票结构：

一般选票尺寸根据需要可进行调节，系统允许有16中不同类型的选票。常见的选票受票箱机械结构的限制，为180cm×260cm。如附图4所示，选票上正面和反面顶行与底行共四行都有九个小白色方形框。方框按照一定的编码规则来进行编码，例如8421码，用以表示选票的定位，种类、方向，编码值用九个方形框的颜色来进行表示，例如用白色表示“0”，黑色表示“1”，或者用白色表示“0”，黑色表示“1”，在票样设计步骤中，根据具体情况预先设计选票，选票正面与反面相同。具体含义如下：

如图4所示，其中″B″用以表示选票的种类、″C″用以表示选票的方向、″D″用以表示保留框。其中每行最左最右两个小白色方框为选票的定位框点，即为选票坐标体系的原点。按照从左到右顺序，第六个与第七个两个框为标记投票方向的方框，构成投票方向的组合，即：00 01 10 11四个投票方向，分别用票的正反两面上的顶行和底行的表示投票方向的方框的颜色加以表示。对应关系如下：

正面正向：00 正面反向：01

反面正面：10 反面反向：11

按照从左到右顺序，第二个至第五个的四个方框组合为选票的标记选票种类的小色框，表示本系统允许同时用16中不同类型的选票进行选举。

正常时，选票上分为：标题、候选人、另选人。候选人结构如附图2中的″A″所示，由“姓名”+小白色方框组成，如附图2所示。候选人姓名和三个白色方框组成，另选人的结构由另选人姓名和一个或多个白色方框组成，当用户对候选人进行投票时，可以在选票上的对应于要选举的人的白框内，用黑笔画“一横”即可，当选另选人时，在小白色方框中写入另选人的姓名，而在识别时，把识别框中的姓名作为图像抠出来。

当选票被扫描成图像后，然后进行定位框的定位，即选票的定位。

选票的定位流程图如图5所示：

第一步，首先从数据库中的取得预存的选票定位框的尺寸，并计算得到客户区的大小，其中，选票客户区即选票四个顶角处的定位框所包含的区域，包含四个定位框——客户区大小通过换算把厘米算成象素；

第二步从票箱系统中取得票样整体图像的宽与高；

第三步取得顶角识别框大小，顶角识别框就是定位框所在的区域；

定位框的宽度iWidth＝票样图像的整体宽度-选票的客户区宽度+定位框的宽度

定位框的高度iHeight＝图像的高度-选票的客户区高度+定位框的高度；

第四步创建个16*16临时矩形框作为搜索框，按照搜索匹配算法在选票的从上到下、从左到右顶角分别先后进行搜索；如果找不到定位框点，则表示此临时定位框点为一个无效点；如果成功，则表明成功找到一个定位框点。根据定位框点的相对位置匹配另外三个定位框。

在定位流程算法中第四步中用到搜索模式匹配算法，搜索匹配是指在给定的区域内找出要找的“定位框点”并优化找到最佳位置的定位框如图6所示：

第一步首先从相应数据库中取得定位框的宽度A与高度B；

第二步给定一个搜索区域，在选票左顶角以选票宽度的1/4为宽度，以选票高度的1/8为高度，所画的矩形区域；

第三步在给定的搜索区域内，从左到右逐行扫描，并判断某点的灰度是否为白色，如果为白色，则进入第四步，否则继续扫描；

第四步如果为白色，记下该点位置，并从库中取出定位框的宽度A与高度B，以此点为起点，虚拟画个矩形框，并逐行判断此矩形框内的所有点的灰度是否为白色，如果为白色，则再逐行扫描，如果白色的点超过50％.则表示匹配成功，再向四周抖动，以求最佳匹配；如果再次匹配成功，则表示已经找到此选票的坐标体系原点(定位框所在的位置)；否则在搜索区域内循环移动搜索点，如果还不行，则表示找不到。

如图7所示，确定选票的两个顶角的定位框的位置后，开始进行选票的识别：

第一步根据选票定位算法来取得选票坐标体系的原点位置，当取得左(A)右(B)两个顶角的定位框后，再根据用A与B两点之间的倾斜角度，用极坐标来进行识别时判断A与B是在同一水平线上，以求选票的正确识别；

第二步然后按照搜索模式匹配法来判断选票的种类与方向框是否有效，如果有效则表示选票为正常票，如果无效则表示此张选票无效；

第三步如果该选票有效，则根据已获得的定位框的坐标和数据库中预存的各个识别框之间距离来取得表示票样的票号和投票方向的识别框的坐标，从而取得票样的种类和投票方向、正反面信息；

第四步从本系统数据库中取得要识别信息(候选人、另选人、选择框)的位置坐标，并以第一步的定位框的位置为顶点、以及上述票样种类、投票方向和正反面信息找到指定的候选人或另选人选举框，如果为候选人时，则可以按搜索模式匹配判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则表示选中此候选人，否则表示没选；如果为另选人时，则也可以按搜索模式匹配判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则把此图像抠下来，再由服务器控制系统发给人工处理系统；

第四步识别候选人及其选举框和另选人及其选举框成功后，将结果存入数据库中，结束识别。

虽然对本发明的说明参考了实施示例，但本领域技术人员应该明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其作出多种修改。每个实施示例及对其的明显修改都属于以下权利要求中所提出的本发明的精神和范围之内。

Claims

1.一种电子选票识别方法，

将选票扫描成图像后；

首先确定选票的坐标体系的原点坐标，即选票的正反两面顶行和底行中定位框的位置，以此作为识别选票信息的原点；

然后根据定位框的位置来判断选票的种类与方向框是否有效，如果有效则表示选票为正常票，如果无效则表示此张选票无效；

如果该选票有效，则根据已获得的定位框的坐标和数据库中预存的各个识别框之间距离来取得表示票样的票号和投票方向的识别框的坐标，从而取得票样的种类和投票方向、正反面信息；

从本系统数据库中取得要识别信息的位置坐标，并以定位框所在的位置为原点，以及上述票样种类、投票方向和正反面信息找到指定的候选人或另选人选举框，找到指定的候选人或另选人选举框，如果为候选人时，判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则表示选中此候选人，否则表示没选；如果为另选人时，判断此选举框中的点的灰度是否有黑白相间，如果有则把此图像抠下来，存入数据库中，同时再由服务器控制系统发给人工处理系统，最后统计出选举结果。

2.根据权利要求1所述的电子选票识别方法，其中：选票上正面和反面顶行与底行共四行都有九个小白色方框又叫识别框，分别用以表示选票的：定位、种类、方向、保留框。

3.根据权利要求2所述的电子选票识别方法，其中：所述每行中的小白色方框按照从左到右顺序，第六个与第七个两个框为作为识别投票方向的识别框，“投票方向”的组合，即：00，01，10，11四个投票方向。

4.根据权利要求1所述的电子选票识别方法，其中：确定选票的顶点坐标具体包括：

取得选票定位框的尺寸与客户区的大小；

取得图像的宽与高；

取得选票顶角识别框大小，顶角识别框就是定位框所在的区域；

创建个临时矩形框作为搜索框，按照搜索匹配算法在选票的从上到下从左到又右顶角分别先后进行搜索；如果没有找到要搜索的定位框，则表示这个临时定位框点为一个盲点；如果成功，则表明成功找到一个定位框点；

根据定位框间的相对位置匹配另外三个定位框。

5.根据权利要求4所述的电子选票识别方法，其中：定位框的宽度：

iWidth＝图像的宽度-选票的客户区宽度+定位框的宽度

定位框的高度：

iHeight＝图像的高度-选票的客户区高度+定位框的高度。

6.根据权利要求4所述的电子选票识别方法，其中：所述临时矩形框为16*16像素。

7.根据权利要求1所述的电子选票识别方法，其中：当用户投票时，可以在选票上对应于要选举的人的白框内，用黑笔画“一横”即可。

8.根据权利要求3所述的电子选票识别方法，其中：搜索匹配的步骤如下：

首先从相应数据库中取得定位框的宽度与高度；

给定一个搜索区域；

在给定的搜索区域内，从左到右逐行扫描，并判断某点的灰度是否为白色，如果为白色，则进入第四步，否则继续扫描；

如果为白色，记下该点位置，并从库中取出定位框的宽度与高度，以此点为临时定位框点，虚拟画个矩形框，并逐行判断此矩形框内的所有点的灰度是否为白色，如果为白色，则再逐行扫描，如果白色的点超过50％；则表示匹配成功，再向四周抖动，以求最佳匹配；如果再次匹配成功，则表示已经找到此选票的定位框点；否则在搜索区域内循环移动搜索点，如果还不行，则表示找不到。

9.根据权利要求5所述的电子选票识别方法，其中：搜索区域可以在选票左顶角以选票宽度的1/4为宽度，以选票高度的1/8为高度，所画的矩形区域。

10.根据权利要求1所述的电子选票识别方法，其中：当取得两个顶角的定位框后，再根据用两点之间的倾斜角度，用极坐标来进行选票识别时，选票左右定位框之间是否在同一水平线上，以求选票的正确识别。