1.计算成像方向，融合单像素成像与光学三维测量，提出了并行单像素成像模型。针对目前光学三维测量中多次反光表面、半透明表面等三维测量难点问题，将计算成像和机器学习引入传统光学三维视觉测量中，开展光学、视觉和计算的融合理论、方法和应用技术研究，解决光学三维测量中久未攻克的难题。

2.光学三维测量及应用方向。针对我国航空航天等制造中的基础测量难题，围绕强反光金属结构件的不可测难题，提出了基于高动态条纹自适应相位补偿融合的强反光表面直接三维测量方法技术等，研制出发动机叶片、航空结构件、蜂窝复合材料件和精铸件等系列化测量设备，成功用于我国主要航空航天制造企业的零部件质量控制和工艺优化。

3.智能信息处理方向。融合图像和三维信息，开展目标识别、缺陷检测等智能信息处理研究。