Ubiquitous Metadata: Design and Fabrication of Embedded Markers for Real-World Object Identification and Interaction

要約

物理的領域とデジタル領域の融合により、没入型体験とシームレスなインタラクションの新時代が到来しました。
現実世界と仮想環境の間の境界があいまいになり、その結果「複合現実」が生じるにつれ、物理オブジェクトを仮想の対応物と接続するための堅牢かつ効率的な方法の必要性が生じています。
この論文では、埋め込まれた機械可読マーカーの設計、製造、検出を通じてこのギャップを埋めるための新しいアプローチを紹介します。
私たちは、提案されたマーキング手法を、自然マーカー、構造マーカー、内部マーカーの 3 つの異なるカテゴリに分類します。
SensiCut で使用されるような自然マーカーは、機械読み取り可能な識別子として再利用されたオブジェクト固有の指紋ですが、StructCode や G-ID などの構造マーカーは、製造プロセス自体中に現れるオブジェクトの構造的アーティファクトを利用します。
InfraredTag や BrightMarker などの内部マーカーは、特殊な素材を使用して加工されたオブジェクトの内部に埋め込まれます。
コンピューター ビジョン、機械学習、計算によるイメージング、材料科学の手法を組み合わせて活用することで、提示されたアプローチは、物体の識別、追跡、および対話のための堅牢で多用途のソリューションを提供します。
これらのマーカーは、実世界のオブジェクトにシームレスに統合され、オブジェクトのアイデンティティ、起源、機能、相互作用を効果的に伝達し、「ユビキタス メタデータ」へのゲートウェイとして機能します。これは、デジタル ファイルのメタデータと同様に、メタデータが物理オブジェクトに埋め込まれる概念です。
さまざまな章にわたって、製品設計、製造、小売、物流、教育、エンターテイメント、セキュリティ、持続可能性など、さまざまな分野での提示された手法の応用例を示します。

要約(オリジナル)

The convergence of the physical and digital realms has ushered in a new era of immersive experiences and seamless interactions. As the boundaries between the real world and virtual environments blur and result in a ‘mixed reality,’ there arises a need for robust and efficient methods to connect physical objects with their virtual counterparts. In this thesis, we present a novel approach to bridging this gap through the design, fabrication, and detection of embedded machine-readable markers. We categorize the proposed marking approaches into three distinct categories: natural markers, structural markers, and internal markers. Natural markers, such as those used in SensiCut, are inherent fingerprints of objects repurposed as machine-readable identifiers, while structural markers, such as StructCode and G-ID, leverage the structural artifacts in objects that emerge during the fabrication process itself. Internal markers, such as InfraredTag and BrightMarker, are embedded inside fabricated objects using specialized materials. Leveraging a combination of methods from computer vision, machine learning, computational imaging, and material science, the presented approaches offer robust and versatile solutions for object identification, tracking, and interaction. These markers, seamlessly integrated into real-world objects, effectively communicate an object’s identity, origin, function, and interaction, functioning as gateways to ‘ubiquitous metadata’ – a concept where metadata is embedded into physical objects, similar to metadata in digital files. Across the different chapters, we demonstrate the applications of the presented methods in diverse domains, including product design, manufacturing, retail, logistics, education, entertainment, security, and sustainability.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google