在图像处理、模式识别与机器学习、人工智能等基础理论与算法研究方面，研究了包括高光谱遥感图像的解混、分类、融合和目标检测；可见光遥感图像特定目标检测识别；大规模遥感场景自动标注、分割与分类；全色与多光谱、高光谱图像的自动配准与融合；图像增强和去雾等图像预处理技术、研制支持无人驾驶车辆的交通标识图文检测识别系统（包括交通牌和交通灯的自动检测识别系统）等。研究工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划课题、北京市自然科学基金等50余项基金课题的资助。