计算机视觉，模式识别，图像处理，机器学习，类脑计算和数据挖掘等理论与实验研究。研究降质图像的恢复，图像的去噪去模糊，视频图像中运动信息的表征理论，医学图像分割与识别，工业生产线零部件检测等。利用机器学习，类脑计算中的相关方法，对这些数据进行挖掘，用于智能都市视频监控安全系统中的人群或者个人的行为分析，以及运动目标的识别与跟踪，遥感图像目标检测等。并探索此类技术与搭载高速处理类脑芯片的监控平台或机器人等硬件设备相结合的实际应用前景。

发表论文108篇，获得软件著作权4项，发明专利授权18项，专利受理9项。培养本科毕业生中1人获得优秀毕业论文，1人获得优秀毕业生。培养硕士研究生中1人获得北航研究生十佳，2人获得国家奖学金。