專利名稱：電子票箱的選票識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本應用型專利涉及電子票箱的選票的識別；屬于智能化電子選票系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的人工唱票方式即光標閱讀機讀取選票上候選人的得票信息并輸入計算機，再由計算機根據(jù)讀入的候選人信息進行統(tǒng)計。傳統(tǒng)方式存在一個嚴重的弊端，就是它需要工作人員在投票結(jié)束后從票箱中取出選票并送到光標閱讀機，這樣才能取得統(tǒng)計結(jié)果。這種后臺人工干預方式，容易產(chǎn)生不公正的選舉及效率低下，且不適合大型的選舉。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我們做出了智能的電子選票系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的克服傳統(tǒng)選舉的弊端，開發(fā)出適合大型選舉需要的智能化電子選票系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用圖像處理、多線程、分布式處理等技術(shù)進行電子計票工作。提供選票智能識別，人性化的管理流程，使選舉工作從選票設(shè)計、選舉投票、人工處理廢票、到統(tǒng)計結(jié)果整個流程管理更加準確、方便、快捷。
為了實現(xiàn)本發(fā)明，如具體和廣義的所述，提供了一種電子選票識別方法，一種電子選票識別方法，將選票掃描成圖像后；首先確定選票的坐標體系的原點坐標，即選票的正反兩面頂行和底行中定位框的位置，以此作為識別選票信息的原點；然后根據(jù)定位框的位置來判斷選票的種類與方向框是否有效，如果有效則表示選票為正常票，如果無效則表示此張選票無效；如果該選票有效，則根據(jù)已獲得的定位框的坐標和數(shù)據(jù)庫中預存的各個識別框之間距離來取得表示票樣的票號和投票方向的識別框的坐標，即取得票樣的種類和投票方向、正反面信息；從本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中取得要識別信息的位置坐標，并以定位框所在的位置為原點，以及上述票樣種類、投票方向和正反面信息找到指定的候選人或另選人選舉框，找到指定的候選人或另選人選舉框，如果為候選人時，判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則表示選中此候選人，否則表示沒選；如果為另選人時，判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則把此圖像摳下來，存入數(shù)據(jù)庫中，同時再由服務(wù)器控制系統(tǒng)發(fā)給人工處理系統(tǒng)，最后統(tǒng)計出選舉結(jié)果。


附圖1描述從選票設(shè)計到選舉結(jié)束的的整個流程；附圖2選票上候選人結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)；附圖3選票上另選人結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)；附圖4描述選票整體結(jié)構(gòu)；附圖5在搜索定位框是用到的搜索模式匹配算法流程圖；附圖6確定“選票坐標系統(tǒng)”的頂點坐標(0，0)的定位流程圖；
附圖7根據(jù)“附圖7”流程確定的原點與從庫中取到的坐標來識別整個選票信息的流程圖；具體實施方式
本系統(tǒng)分為選票設(shè)計系統(tǒng)(選票定義及編碼)、人工處理系統(tǒng)(處理廢票、無效、另選選票處理)、服務(wù)器控制系統(tǒng)、選舉投票端系統(tǒng)(選票的定位及其識別)。如附圖1所示從設(shè)計選票開始到統(tǒng)計出選舉結(jié)果的整個電子票箱選舉工作流程首先用票樣設(shè)計系統(tǒng)把票樣設(shè)計好后，用戶在客戶端投票，當在票箱端投入選票后，投票客戶端系統(tǒng)把選票圖像采集下來，然后開始選票的定位，定位成功后，開始選票的種類、投的方向的匹配，最后開始識別。識別后通過網(wǎng)絡(luò)把結(jié)果傳到服務(wù)器端，如果有廢票或無效或另選人票時，服務(wù)器再把收到的這些信息發(fā)送到人工處理系統(tǒng)，然后用戶可根據(jù)需要來進行人工廢票處理，最后在服務(wù)器統(tǒng)計出最后選舉結(jié)果。
選票的識別就是拿設(shè)計的選票與用戶在票箱投下后、票箱采集的選票圖象進行比較的過程，當選票數(shù)據(jù)被掃描采集成圖像后，判斷此張選票數(shù)據(jù)是否有效，并且識別選票上的選舉信息。
進行選票識別依賴于特定的選票結(jié)構(gòu)一般選票尺寸根據(jù)需要可進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)允許有16中不同類型的選票。常見的選票受票箱機械結(jié)構(gòu)的限制，為180cm×260cm。如附圖4所示，選票上正面和反面頂行與底行共四行都有九個小白色方形框。方框按照一定的編碼規(guī)則來進行編碼，例如8421碼，用以表示選票的定位，種類、方向，編碼值用九個方形框的顏色來進行表示，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”，在票樣設(shè)計步驟中，根據(jù)具體情況預先設(shè)計選票，選票正面與反面相同。具體含義如下如圖4所示，其中″B″用以表示選票的種類、″C″用以表示選票的方向、″D″用以表示保留框。其中每行最左最右兩個小白色方框為選票的定位框點，即為選票坐標體系的原點。按照從左到右順序，第六個與第七個兩個框為標記投票方向的方框，構(gòu)成投票方向的組合，即00 01 10 11四個投票方向，分別用票的正反兩面上的頂行和底行的表示投票方向的方框的顏色加以表示。對應關(guān)系如下正面正向00 正面反向01反面正面10 反面反向11按照從左到右順序，第二個至第五個的四個方框組合為選票的標記選票種類的小色框，表示本系統(tǒng)允許同時用16中不同類型的選票進行選舉。
正常時，選票上分為標題、候選人、另選人。候選人結(jié)構(gòu)如附圖2中的″A″所示，由“姓名”+小白色方框組成，如附圖2所示。候選人姓名和三個白色方框組成，另選人的結(jié)構(gòu)由另選人姓名和一個或多個白色方框組成，當用戶對候選人進行投票時，可以在選票上的對應于要選舉的人的白框內(nèi)，用黑筆畫“一橫”即可，當選另選人時，在小白色方框中寫入另選人的姓名，而在識別時，把識別框中的姓名作為圖像摳出來。
當選票被掃描成圖像后，然后進行定位框的定位，即選票的定位。
選票的定位流程圖如圖5所示第一步，首先從數(shù)據(jù)庫中的取得預存的選票定位框的尺寸，并計算得到客戶區(qū)的大小，其中，選票客戶區(qū)即選票四個頂角處的定位框所包含的區(qū)域，包含四個定位框——客戶區(qū)大小通過換算把厘米算成象素；第二步從票箱系統(tǒng)中取得票樣整體圖像的寬與高；第三步取得頂角識別框大小，頂角識別框就是定位框所在的區(qū)域；定位框的寬度iWidth＝票樣圖像的整體寬度-選票的客戶區(qū)寬度+定位框的寬度定位框的高度iHeight＝圖像的高度-選票的客戶區(qū)高度+定位框的高度；第四步創(chuàng)建個16*16臨時矩形框作為搜索框，按照搜索匹配算法在選票的從上到下、從左到右頂角分別先后進行搜索；如果找不到定位框點，則表示此臨時定位框點為一個無效點；如果成功，則表明成功找到一個定位框點。根據(jù)定位框點的相對位置匹配另外三個定位框。
在定位流程算法中第四步中用到搜索模式匹配算法，搜索匹配是指在給定的區(qū)域內(nèi)找出要找的“定位框點”并優(yōu)化找到最佳位置的定位框如圖6所示第一步首先從相應數(shù)據(jù)庫中取得定位框的寬度A與高度B；第二步給定一個搜索區(qū)域，在選票左頂角以選票寬度的1/4為寬度，以選票高度的1/8為高度，所畫的矩形區(qū)域；第三步在給定的搜索區(qū)域內(nèi)，從左到右逐行掃描，并判斷某點的灰度是否為白色，如果為白色，則進入第四步，否則繼續(xù)掃描；第四步如果為白色，記下該點位置，并從庫中取出定位框的寬度A與高度B，以此點為起點，虛擬畫個矩形框，并逐行判斷此矩形框內(nèi)的所有點的灰度是否為白色，如果為白色，則再逐行掃描，如果白色的點超過50％.則表示匹配成功，再向四周抖動，以求最佳匹配；如果再次匹配成功，則表示已經(jīng)找到此選票的坐標體系原點(定位框所在的位置)；否則在搜索區(qū)域內(nèi)循環(huán)移動搜索點，如果還不行，則表示找不到。
如圖7所示，確定選票的兩個頂角的定位框的位置后，開始進行選票的識別第一步根據(jù)選票定位算法來取得選票坐標體系的原點位置，當取得左(A)右(B)兩個頂角的定位框后，再根據(jù)用A與B兩點之間的傾斜角度，用極坐標來進行識別時判斷A與B是在同一水平線上，以求選票的正確識別；第二步然后按照搜索模式匹配法來判斷選票的種類與方向框是否有效，如果有效則表示選票為正常票，如果無效則表示此張選票無效；第三步如果該選票有效，則根據(jù)已獲得的定位框的坐標和數(shù)據(jù)庫中預存的各個識別框之間距離來取得表示票樣的票號和投票方向的識別框的坐標，從而取得票樣的種類和投票方向、正反面信息；第四步從本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中取得要識別信息(候選人、另選人、選擇框)的位置坐標，并以第一步的定位框的位置為頂點、以及上述票樣種類、投票方向和正反面信息找到指定的候選人或另選人選舉框，如果為候選人時，則可以按搜索模式匹配判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則表示選中此候選人，否則表示沒選；如果為另選人時，則也可以按搜索模式匹配判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則把此圖像摳下來，再由服務(wù)器控制系統(tǒng)發(fā)給人工處理系統(tǒng)；第四步識別候選人及其選舉框和另選人及其選舉框成功后，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中，結(jié)束識別。
雖然對本發(fā)明的說明參考了實施示例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對其作出多種修改。每個實施示例及對其的明顯修改都屬于以下權(quán)利要求中所提出的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子選票識別方法，將選票掃描成圖像后；首先確定選票的坐標體系的原點坐標，即選票的正反兩面頂行和底行中定位框的位置，以此作為識別選票信息的原點；然后根據(jù)定位框的位置來判斷選票的種類與方向框是否有效，如果有效則表示選票為正常票，如果無效則表示此張選票無效；如果該選票有效，則根據(jù)已獲得的定位框的坐標和數(shù)據(jù)庫中預存的各個識別框之間距離來取得表示票樣的票號和投票方向的識別框的坐標，從而取得票樣的種類和投票方向、正反面信息；從本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中取得要識別信息的位置坐標，并以定位框所在的位置為原點，以及上述票樣種類、投票方向和正反面信息找到指定的候選人或另選人選舉框，找到指定的候選人或另選人選舉框，如果為候選人時，判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則表示選中此候選人，否則表示沒選；如果為另選人時，判斷此選舉框中的點的灰度是否有黑白相間，如果有則把此圖像摳下來，存入數(shù)據(jù)庫中，同時再由服務(wù)器控制系統(tǒng)發(fā)給人工處理系統(tǒng)，最后統(tǒng)計出選舉結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子選票識別方法，其中選票上正面和反面頂行與底行共四行都有九個小白色方框又叫識別框，分別用以表示選票的定位、種類、方向、保留框。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子選票識別方法，其中所述每行中的小白色方框按照從左到右順序，第六個與第七個兩個框為作為識別投票方向的識別框，“投票方向”的組合，即00，01，10，11四個投票方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子選票識別方法，其中確定選票的頂點坐標具體包括取得選票定位框的尺寸與客戶區(qū)的大??；取得圖像的寬與高；取得選票頂角識別框大小，頂角識別框就是定位框所在的區(qū)域；創(chuàng)建個臨時矩形框作為搜索框，按照搜索匹配算法在選票的從上到下從左到又右頂角分別先后進行搜索；如果沒有找到要搜索的定位框，則表示這個臨時定位框點為一個盲點；如果成功，則表明成功找到一個定位框點；根據(jù)定位框間的相對位置匹配另外三個定位框。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子選票識別方法，其中定位框的寬度iWidth＝圖像的寬度-選票的客戶區(qū)寬度+定位框的寬度定位框的高度iHeight＝圖像的高度-選票的客戶區(qū)高度+定位框的高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子選票識別方法，其中所述臨時矩形框為16*16像素。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子選票識別方法，其中當用戶投票時，可以在選票上對應于要選舉的人的白框內(nèi)，用黑筆畫“一橫”即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子選票識別方法，其中搜索匹配的步驟如下首先從相應數(shù)據(jù)庫中取得定位框的寬度與高度；給定一個搜索區(qū)域；在給定的搜索區(qū)域內(nèi)，從左到右逐行掃描，并判斷某點的灰度是否為白色，如果為白色，則進入第四步，否則繼續(xù)掃描；如果為白色，記下該點位置，并從庫中取出定位框的寬度與高度，以此點為臨時定位框點，虛擬畫個矩形框，并逐行判斷此矩形框內(nèi)的所有點的灰度是否為白色，如果為白色，則再逐行掃描，如果白色的點超過50％；則表示匹配成功，再向四周抖動，以求最佳匹配；如果再次匹配成功，則表示已經(jīng)找到此選票的定位框點；否則在搜索區(qū)域內(nèi)循環(huán)移動搜索點，如果還不行，則表示找不到。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子選票識別方法，其中搜索區(qū)域可以在選票左頂角以選票寬度的1/4為寬度，以選票高度的1/8為高度，所畫的矩形區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子選票識別方法，其中當取得兩個頂角的定位框后，再根據(jù)用兩點之間的傾斜角度，用極坐標來進行選票識別時，選票左右定位框之間是否在同一水平線上，以求選票的正確識別。
全文摘要
本系統(tǒng)提供了一種準確、方便、快捷選票智能識別的方法。在本系統(tǒng)中選票的正反兩面的上下兩行都有的識別框，包括定位框、種類框、投票方向框、保留框，本系統(tǒng)中選票上的所有信息的存儲都以定位框作為坐標原點，其它信息的位置作為坐標點來存儲的，在設(shè)計選票時這些信息都存在于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。在將選票掃描成圖像后，根據(jù)選票的定位框找到指定的候選人或另選人選舉框，并進行選票結(jié)果識別。
文檔編號G07C13/00GK1804905SQ20061000074
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月12日
發(fā)明者楊振華, 曹忻軍, 陳洪順, 楊惠超 申請人:北京飛利信電子技術(shù)有限公司