随着数字时代的到来，博物馆在线藏品的数量和质量不断提升，成为公众和研究者挖掘文化遗产的新宝库。科学博物馆集团作为英国重要的文化机构，藏品涵盖了从摄影技术、时间测量、照明设备、印刷与书写，到家用电器及导航工具等多个领域，丰富多样。通过引入计算机视觉技术，对超过七千幅涵盖21类物品的照片数据进行分析，研究团队成功揭示了藏品在颜色、形状和材质上的深层规律，赋能数字博物馆的新探索方式。计算机视觉，特别是利用卷积神经网络（CNN）模型，能够自动提取图像的特征向量，并通过降维技术如主成分分析（PCA）和t-SNE方法，将不同物体的视觉特征进行有效聚类和可视化呈现。借助这些先进的算法，科学博物馆的藏品图像被转化为可量化的数字信息，揭示了藏品群体的相似性与独特性。颜色分析成为本次研究的重要切入点。
在分析的七千余件藏品中，深炭灰色虽然出现在超过八成的照片中，但通常只是像素中的小部分。这种颜色的广泛出现反映了材料和设计的演变，尤其是随着时间推移，藏品颜色呈现出明显的“灰化”趋势。历史数据表明，从19世纪末到现代，藏品颜色由棕色和黄色的暖色色调逐渐转向更加冷静和现代的灰色调，这与木材向塑料等新材料的转变密不可分。此外，1960年代起，饱和度极高的鲜艳颜色开始普遍出现，体现了消费文化和设计语言的变化。单件物体内部的颜色多样性同样表现出丰富的细节。以国家科学与媒体博物馆藏的Dating 1900年的Century Model 46板式相机为例，其照片涵盖了诸多细微色彩变化，从而反映出其材质、光线和时间痕迹。
对比历史与现代技术藏品，如1844年的Cooke和Wheatstone双针电报与2008-2010年间的iPhone 3G，颜色的多样与纯净之间的差异明显。电报机的丰富色彩来源于其红木结构、复杂的形状和岁月沉淀下的磨损，而现代手机则更简洁，色彩范围受限，材质更多为金属和塑料。更细微的颜色特征同样被计算机视觉捕捉，甚至是极少数的颜色点也能反映重要信息。诸如19世纪怀表中的蓝色色调，常常因“蓝钢螺丝”而出现，这种工艺通过加热钢制螺丝表面形成氧化层，防止生锈且兼具视觉美感。这样的细节难以用传统手工方法大规模识别，计算机视觉则极大拓展了研究的广度和深度。藏品色彩最丰富的对象多为包装和游戏产品，尤其是20世纪20年代和1980年代的藏品增添了大量色彩信息。
与消费文化兴起和电脑设计印刷技术发展密切相关，这些展品呈现了博物馆材料采集和时代变迁的生动画面。电话作为持续发展的科技代表，其外形和颜色的演变深刻体现了社会审美与技术进步。早期电话的黑色与银色设计与现代智能手机类似，但20世纪60至80年代的电话则拥有更加多样的色彩。迈入80年代晚期，随着“砖头手机”的推出，电话又回归了灰暗色调，体现了功能优先与工业设计变革的交织。形状和纹理的分析同样不可忽视。基于照片自动生成的“博物馆地图”，通过聚类方法将视觉相似物品集中展示，让我们直观感受到藏品群体的分布。
研究发现，近年来的物品多为立方体形状，包括香烟盒、电视机、手机及电脑游戏包装盒，这种“盒状”外形的普及体现了现代工业制造的标准化与模块化设计。其中，台式电话以其卷曲的绳索和手柄被划分为独立群组，显示了其形态的复杂性和历史独特性。另一类特殊群组为现代半透明物品，包括众多玻璃盘和瓶子，由于装饰需要和材质特性，呈现出形态各异但共同的透明质感。更为独特的“孤岛”形态群则展现了类型特征鲜明的藏品，如打字机。这些机械装置暴露的机制，如缠绕在卷轴上的色带、圆柱形的滚筒以及左右突出的杠杆，塑造了其独特视觉语言和工业美感。一则1901年纽约论坛杂志的引用高度评价了打字机在商业活动中的不可替代性，佐证了其文化价值和时代地位。
此外，还有黏胶纱团和古埃及及叙利亚的砝码等独特物品群体，它们以截然不同的视觉特征在整体集合中形成强烈对比，进一步丰富了博物馆藏品的多样性。除了群体聚类，计算机视觉还助力识别出单件视觉特征极其独特的藏品。涵盖了从家用电器如橘子切割器、利用壁炉废热循环的暖气机、旋转奶酪刨丝器，到艺术装饰品如相框和扬声器。Kinora观影器也作为“翻书式”视觉体验的代表成为亮点。最为特别的当属两件与回收利用相关的藏品，人造草皮由废弃耐克运动鞋材料制成，蓝色岩石实际上是碎玻璃（称为玻璃碎片），用于加速新玻璃熔炉的冷却过程，节省能源，体现了循环经济理念的应用。研究同时警醒数字博物馆数据存在的局限和挑战。
不是所有藏品都拥有高清彩色照片，一些物品只被黑白记录，同时背景颜色和光线差异会影响颜色准确提取。为避免分析时误区，算法需剔除背景色像素并避免边缘部分带来的误判，这对算法设计提出了高要求。计算机视觉模型虽然能够有效提取图片特征，但无法完美反映物品尺寸和空间层次关系，且图片的拍摄角度与环境变化也会导致色彩和形态的偏差。研究者需不断优化处理方法和数据采集的均衡性，确保分析结果的客观性与可靠性。总的来看，科学博物馆集团的在线藏品通过计算机视觉技术获得了新的研究维度和表达方式。颜色和形状不再是主观感知，而成为可量化分析的科研对象，揭示了时间流逝和社会变迁对物品设计语言的深远影响。
形态趋向规整和颜色逐渐灰暗的趋势，映射了材料工业化、消费文化的兴起与技术发展等多重因素交织。未来，随着人工智能技术的不断进步，计算机视觉将持续赋能数字博物馆，更深入地挖掘藏品背后的文化故事和历史信息，同时为公众带来更加直观生动的线上参观体验。博物馆数字化的进程不仅关乎呈现，更是推动文化遗产传承与创新的重要力量，为研究者和大众开启了前所未有的新视角。通过色彩和形态的智能洞察，科技与艺术、历史与现代交汇，科学博物馆变得触手可及，成为连接过去与未来的桥梁。
