随着数字科技的飞速发展，越来越多的博物馆开始利用先进的计算机视觉技术来重新认识和展示其丰富的藏品。英国科学博物馆集团通过对其超过七千余件藏品的照片进行大规模的计算机视觉分析，探索了藏品的颜色、形态与质感等多维特征，为传统博物馆的数字化转型提供了极具价值的理论基础和实践案例。数字博物馆不仅突破了实体空间的限制，让观众可以在线上浏览更多藏品，更为博物馆内部的藏品管理、研究与展示带来了新的可能性。科学博物馆集团的这项研究，以其独到的视角揭示了藏品在不同时间段内颜色的演变趋势，发掘了物件形态的独特之处，并展示了计算机视觉如何助力文化资产的深度分析。通过对二十一种不同类别的物品进行了详尽研究，从摄影技术、计时器具、照明设备到印刷书写工具，再到家用电器和导航工具，涵盖了从十九世纪到现代多样化时间跨度和领域，研究不仅关注藏品的功能属性，更聚焦其视觉特征及这些特征如何反映社会与技术变迁。研究首先发现，在超过七千幅分析图像中，最普遍出现的颜色是深炭灰色，这种颜色虽然出现在八成以上的图片中，但在单个图像内却往往仅占少量像素。
这表明深灰色作为基色，贯穿于多类藏品，但它通常并非主导色彩。探讨颜色变化的趋势时，研究利用年代组别划分藏品，并分析每组藏品的色彩构成比例。结果显示，灰色调随时间逐渐上升，意味着随着材料科技的进步，尤其是塑料等合成材料的广泛应用，藏品整体趋向呈现更为冷静现代的色调。相应地，传统材料如木材的棕色和黄色色调则逐渐减少。此外，二十世纪六十年代以后，鲜艳饱和的颜色逐渐出现并增加，反映了消费文化和设计审美的变化。不仅如此，细致的颜色分布研究还揭示了藏品内部丰富的色彩细节。
例如对一件1900年的世纪46型板式相机的深度色彩分析，展示了单一物件内部的多样色彩组合，体现了材质、光影和使用痕迹交织出的独特视觉语言。对比十九世纪中叶的库克和惠特斯通双针电报机与2008-2010年间的iPhone 3G手机，更明显地呈现了材质和设计手法对色彩的影响。电报机以其红木结构和复杂的形态产生丰富的色彩变化，而iPhone则以金属和塑料的冷调单色呈现，更加简洁和统一。计算机视觉技术甚至能够捕捉到藏品中极为细微的颜色痕迹。研究展示了一系列含有少量蓝色像素的怀表，这种蓝色色调在19世纪的藏品中较为罕见，且蓝色多来源于通过加热蓝色防锈处理的表内螺丝。这种细节的发现帮助博物馆更深入理解藏品的制造工艺与历史背景。
分析颜色丰富的藏品时，研究显示，包装材料往往比实物本身更具色彩多样性，尤其是20世纪80年代的电脑与棋盘游戏包装成为色彩最多样的藏品之一，反映了设计、印刷技术与消费文化的互动。对于变迁显著且数量庞大的电话机藏品，计算机视觉的分析揭示了电话机色彩的演变轨迹。早期电话机普遍采用经典的黑银配色，而六七十年代的电话机则呈现丰富的颜色变化，至80年代末“砖头机”出现后，电话机开始趋向灰色调，映射了设计风格和材料趋势的改变。除了色彩以外，藏品的形态与质感是无法忽视的重要维度。该研究运用先进的机器学习算法，基于摄影图片自动将藏品按照视觉相似度聚类，形成“博物馆地图”。这一地图通过黑白照片和颜色边框标识藏品年代，帮助展示不同年代物品的形态共性与差异。
结果显示，近现代的盒状物品在地图北西部聚集，这类物品形态简单、规整，包括香烟盒、电视机、手机及电脑游戏盒等。与之相邻的为年代更久远且同样为盒状的物品，如钱箱和砝码，彰显出形态的跨时代连续性。地图中的几个“岛屿”则标志着极具特色的藏品群体。例如打字机群由于其复杂的机械结构及多样部件形态，在视觉上显著区别于其他物品。打字机的独特视觉语言不仅源于其显露在外的机制部件，也反映了当时办公与信息处理的文化环境。据一则1901年的纽约论坛报道，如果禁止使用这些机器一周，整个商业世界将陷入混乱，这从侧面印证了打字机在早期现代社会中的重要地位。
除了群体特征，地图还揭示了形态极为独特的个别藏品，如设计新颖的家用品、装饰艺术风格的音箱、经典的Kinora翻页观影器，以及与回收利用相关的人工草坪和废玻璃碎片。这不仅帮助博物馆识别藏品中的异类，也为展览和研究提供了丰富的故事线索。技术层面上，该研究面临了包括背景颜色去除、颜色辨识准确性及对象视觉相似度量化等多重挑战。通过利用卷积神经网络VGG16提取图像特征，结合主成分分析和t-SNE降维方法，研究克服了图像尺度差异和密集区域拥挤带来的视觉呈现困难，确保了聚类和地图的合理性。此外，研究强调摄影角度、展示环境和光线条件对颜色识别的影响，这也是数字藏品分析中不可忽视的因素。该研究不仅呈现了科学博物馆集团藏品视觉特征的丰富画卷，更展示了计算机视觉技术在文物保护、藏品挖掘及数字文化传播中的广泛应用潜力。
随着计算机视觉和人工智能技术的不断进步，未来博物馆能更深入地发掘藏品背后的文化密码，让数字藏品管理与观众体验实现质的飞跃。数字技术为博物馆带来的不仅是展示方式的革新，更是连接历史与现代、科技与艺术的桥梁。在这个充满机遇的时代，科学博物馆集团以其创新性的计算机视觉项目，为全球博物馆数字化探索树立了榜样，也为研究人员、策展人和公众提供了全新的视角和思考方式，助力文化遗产的传承与创新。」。
