随着互联网和数字技术的高速发展，博物馆的在线藏品展示成为大众了解文化遗产的重要渠道。科学博物馆集团集合了伦敦科学博物馆、布拉德福德国家科学与媒体博物馆、约克国家铁路博物馆等多家世界知名博物馆，积累了丰富且多样化的实物藏品。传统上，大量珍贵藏品由于展厅面积和保护条件限制无法全面展示，然而通过数字化摄影和计算机视觉技术，这些藏品信息正以前所未有的方式被挖掘和呈现。2020年，科学博物馆集团与数据科学专家联合推出“色彩与形状：利用计算机视觉探索科学博物馆集团藏品”的项目，通过分析七千多张涵盖二十多个类别的物件照片，开创了博物馆收藏研究的新篇章。该项目不仅充分体现了信息技术助力文化领域的巨大潜力，更深刻揭示了物件的视觉属性背后，时代变迁与技术革新的交织印记。首先，色彩作为物件最直观的视觉特征之一，承载着丰富的历史、材质和功能信息。
研究团队通过像素级提取色彩数据，发现深炭灰色是所有藏品中出现频率最高的颜色，超过八成的照片都包含这种色调，尽管其在单张图片中的占比通常较小。这一现象反映了实物表面常见的金属、塑料等工业材料的使用，暗示着现代工业设计的美学倾向。此外，色彩随时间的演进趋势也被清晰勾勒。随着工业制造材料的迭代，出现了灰色调的渐增与黄棕色调的减退，尤其自20世纪60年代起，各种鲜艳饱和色逐步登场。这一变化不仅指示了原材料的替代过程，也体现了消费文化以及设计风格的时代烙印。值得一提的是，研究还揭示了许多肉眼难以察觉的“隐藏色彩”，例如19世纪怀表中的蓝色像素。
通过“蓝色螺丝”技术，这些微小蓝色来源于加热产生的氧化保护层，体现了制表工艺的专业细节。通过计算机视觉识别此类微妙色彩点，为揭示工艺细节与历史工艺技术提供了崭新路径。与色彩相关的还有藏品的形状与纹理特点。该项目运用先进的卷积神经网络分析图像特征，将视觉相似的物件自动聚类，形成形态地图。地图上，大量现代物件呈立方体形态集中分布，如电视机、手机及游戏盒等，反映了20世纪中后期功能性设计的标准化趋势。相对而言，历史悠久的物件虽然形态参差，但某些相似轮廓如方盒子也跨时代存在，比如钱箱与现代笔记本电脑的外观被智能算法判定为相近。
形态图上还出现了独特的“孤岛”群体，例如打字机，以其复杂的机械结构、显露的部件与独特的线条成为视觉上的亮点。打字机不仅是技术发展的产物，也反映了信息传播方式的历史变迁。其它孤立的视觉群体，如粘胶纤维线团，古代埃及和叙利亚的砝码等，彰显了藏品多样性与文化深度。个别物件的独特性亦被量化，例如废热回收加热器、旋转式奶酪刨、人工草坪样品和蓝色玻璃碎片等，这些物品的造型或功能在群组中极为罕见，体现了设计的创新点和循环利用的环保理念。更进一步，电话的色彩变化被深入分析。科学博物馆群藏品涵盖了从19世纪末至21世纪初的数百款电话，从早期黑银配色的座机到20世纪70至80年代绚丽多样的电话，再到现代手机颜色趋冷静的趋势，电话色彩的转变折射了社会审美和生产材料的演变轨迹。
该项目还着重讨论了影像数据的处理难点，包括如何克服背景色干扰、准确剥离物件色彩以及图像特征提取过程中的尺度和角度影响。通过采用卷积神经网络（VGG16模型）、主成分分析（PCA）与t-SNE降维方法，有效地将高维图像数据映射到二维视觉空间，辅助研究者捕捉到物件之间微妙的视觉相似度。此外，艺术博物馆等文化机构在推广公共藏品数字化时面临诸多挑战，如照片拍摄条件、物件定位、数据标准化等问题，都在此次研究中获得关注和应对。总体来看，基于计算机视觉的藏品分析不仅让更多人以崭新方式感知历史与文化，还推动博物馆多元搜索方式的创新。它为博物馆藏品数字化管理提供了可借鉴范例，助力实现在线展览和教育资源的优化。更广泛地看，融合人工智能的文化数据分析正在推动学界与公共文化领域的深度融合，赋能人们对物质文化遗产的理解和保护。
未来，随着计算机视觉算法的不断进步和数据规模的扩展，我们有望从更多维度解析藏品的历史意义、制造工艺和社会影响，以数字力量助推人类共同记忆的传承与发展。
