随着数字技术的飞速发展，计算机视觉已成为博物馆数字化转型的重要工具。科学博物馆集团借助这一技术，对其收藏中的超过7000张物品照片开展了深度分析，聚焦于物品的颜色、形状和材质纹理，揭示出藏品背后丰富的历史与文化内涵。在线博物馆藏品不仅让公众得以探索更多展品，也为研究人员提供了难得的数字资源，展现了博物馆视觉数据的巨大潜力。科学博物馆集团涵盖了多个著名机构，包括伦敦科学博物馆、布拉德福国家科学与媒体博物馆、约克国家铁路博物馆、曼彻斯特科学与工业博物馆以及希尔顿的Locomotion博物馆。通过分析21个包含大量日常或熟悉物品的类别，从照相技术、时间测量、照明设备、印刷和书写工具，到家用电器和导航工具，深入挖掘藏品的视觉特征。颜色分析成为本次研究的亮点之一。
说到颜色，最为常见的色调是深炭灰色，存在于逾八成的图片中。尽管在某一照片内可能只是占据极小的像素比例，这种灰色的普遍性引人注目。时间轴上的颜色变化揭示了材料与设计趋势的演进。灰色调在过去几十年迅速攀升，与木质材料逐渐被塑料替代的趋势相呼应。同时，棕色和黄色色彩相对减少，昭示从天然材料向合成材料的转变。六十年代开始，一些饱和色彩的使用也渐渐兴起。
值得注意的是，研究样本的选择和藏品本身的非随机性，可能对这些趋势产生一定的局限性。色彩在单个物体中的多样性同样令人着迷。例如，一台1900年生产的世纪型号46色板相机展示了丰富多彩的色调，使人们能够感受到历史工艺品的独特美感。旧式技术与新型设备的颜色对比尤为鲜明。1844年制的电报机采用了大量的桃花心木，造就了丰富的色彩层次和光影变化，而2008年至2010年间的iPhone 3G则呈现出金属和塑料材质所特有的较为单一、简洁的色彩。蓝色这一在十九世纪钟表中偶尔出现的微妙色调通过‘蓝钢螺丝’工艺展现出其特殊意义，这种通过加热使螺丝表面形成氧化层以防锈蚀的技术，成为工业美学的一部分。
色彩丰富的物品多为包装材料，尤其是二十世纪二三十年代及上世纪八十年代的电子游戏和计算机相关产品，反映出印刷设计技术的进步及消费文化的兴盛。在电话这一类别的演化中，早期电话多采用黑银配色，与现代智能手机具有视觉上的连贯性。六七十年代电话出现了更多色彩，但自八十年代“砖头机”出现后，电话产品整体呈现出色彩趋于灰暗的趋势。除了颜色之外，形状与纹理的分析对理解博物馆藏品的视觉特征同样至关重要。通过深度学习和机器学习技术，对物品照片进行特征提取和降维处理，制作出一种基于视觉相似度的博物馆地图。相似外观的物品被自动聚集在一起，形成“群岛”般的视觉群组。
比如，近代的长方体盒状物，如香烟盒、电视和电子产品被归于一堂，这种形状是现代工业制品的典型代表。形状复杂的台式电话则形成了另一独特集群，其卷曲的电线和手柄构造显著区别于其他物件。另外，玻璃制造的透明或半透明物品因其装饰特征和材质的独特性，形成了独立的视觉区域。这张视觉地图还突出显示了一些独特的物品群，比如键盘机和竹丝线团，以及古埃及和叙利亚的古代砝码。这些团队是视觉特色明显的‘孤岛’，吸引着研究者深入观察其细节和历史。地图还揭示了个别外观极为独特的藏品，包括自制果酱切割器、用于回收壁炉废热的加热器、旋转式奶酪刨丝器，以及装饰风格鲜明的相框和扬声器等。
不同于普通日用品，这些物件以其罕见的设计和用途吸引眼球。更为有趣的是，包含由废旧耐克鞋制成的人工草坪样本和蓝色碎玻璃岩块，它们展现了循环利用在工业生产中的巧妙应用。人工草坪是环境可持续性的象征，而蓝色碎玻璃作为玻璃熔炉的添加材料，有效提高了生产效率，节省能源。完成这项研究并不是一帆风顺。颜色的准确识别是难点之一，尤其是要精准区分物品与照片背景。为此，研究团队选择了背景色均一的照片，排除复杂背景的图像，通过像素色差阈值筛选技术，剔除接近背景的像素色彩，只保留代表物品主体的颜色。
这种方法虽有局限，但大幅提升了分析的准确度。在形状相似性分析中，团队采用了卷积神经网络模型（VGG16）提取图像特征向量，然后通过主成分分析（PCA）和t分布随机邻域嵌入（t-SNE）技术进行降维，构建视觉相似度映射。此技术虽然没有考虑物体尺寸因素，但在理解视觉上相似物件之间的关联方面发挥了强大作用。这项研究不仅丰富了博物馆数据库的信息维度，也为公众体验带来全新方式。在线平台上的深度色彩和形态分析，让访问者可以直观感受藏品的时代变迁和设计变革。数字化时代，博物馆不仅是历史和文化的守护者，更是融合科技创新的前沿阵地。
随着计算机视觉技术的不断进步，未来的数字博物馆将拥有更精准的识别、更深入的分析能力，帮助人们更全面地理解生活中的日常物品及其背后的故事。科学博物馆集团的这种探索，正是将大数据与艺术文化融合的典范。归根结底，物品的颜色和形状映射着时代的脉搏。灰色调的增加体现了材料技术的发展，方形盒体的普及反映了工业设计的规范化，而独特形态的保留则传承着人类创造的多样性。数字化技术为这些隐含的文化密码提供了钥匙，开启了博物馆研究和公众教育的新篇章。展望未来，科技与艺术的结合将推动更多跨界合作，激发社会对历史和文化的兴趣。
计算机视觉不仅有助于提升藏品管理效率，更为创新展示方式提供技术支撑，让博物馆成为人们探索过去与未来的桥梁。
