泛在元数据：用于现实世界物体识别与交互的嵌入式标记的设计与制造

物理领域与数字领域的融合开创了一个沉浸式体验和无缝交互的新时代。随着现实世界与虚拟环境之间的界限变得模糊并形成“混合现实”，就需要鲁棒且高效的方法来连接物理对象及其虚拟对应物。在本论文中，我们提出了一种通过设计、制造和检测嵌入式机器可读标记来弥合这一鸿沟的新方法。我们将所提出的标记方法分为三个不同的类别：自然标记、结构标记和内部标记。自然标记，例如 SensiCut 中使用的那些，是物体固有的指纹，被重新用作机器可读的标识符；而结构标记，例如 StructCode 和 G-ID，则利用在制造过程本身中出现的物体结构伪影。内部标记，例如 InfraredTag 和 BrightMarker，使用特殊材料嵌入到制造物体内部。所提出的方法结合了计算机视觉、机器学习、计算成像和材料科学的方法，为物体识别、跟踪和交互提供了鲁棒且通用的解决方案。这些标记无缝集成到现实世界的物体中，有效地传达物体的身份、来源、功能和交互，充当通往“泛在元数据”的门户——这一概念类似于数字文件中的元数据，将元数据嵌入到物理对象中。在不同的章节中，我们展示了所提出方法在多个领域的应用，包括产品设计、制造、零售、物流、教育、娱乐、安全和可持续性。