圖像處理、模式識別、信息融合、成像偏振探測、成像光譜探測、光電探測、戰場偵查等。
仿生偏振視覺認知計算
屬於控制理論與控制工程學科。2001年以來，本課題組在偏振成像，仿生視覺，圖像融合，目標識別等方向已開展研究工作，目前已建立仿生偏振光譜視覺系統，相關研究在該系統上進行。研究成果已在IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing, Computer Vision and Image Understanding 等國際刊物上發表，出版該領域的第壹部專著《成像偏振光譜遙感及應用》。
紅外多波段目標跟蹤與識別
屬於控制理論與控制工程學科。2001年以來，本課題組在紅外目標跟蹤、識別，魯棒景象匹配等方向已開展研究工作，目前已建立紅外多波段目標跟蹤與識別系統，相關研究在該系統上進行。研究成果已申請發明專利2項，部分成果得到應用。
面向健康與安全的多波段偏振成像及圖像信息處理
該方向結合國家中長期科技發展綱要“人口與健康”、“公***安全和國防”等重點領域中的相關主題，研究生物醫學信息處理、復雜目標特征分析及識別等前沿技術，為健康、安全和國防的信息化、智能化提供技術手段和應用系統。研究成果已在Applied Optics等國際刊物上發表。