1.智能视觉：探索压缩感知与机器学习的机理和模型，并用于视觉感知、立体重建和图像（视频）检索与挖掘，用于智能机器检测，智能无人机，智能医疗，VR/AR，研制智能十亿像素动态光场成像，用于科学观测和城市监控。

2.智能成像：将智能技术与光学成像技术结合，研究多维多尺度高分辨率智能计算成像技术，可为发现大脑感知和运行新现象、揭示神经网络计算机制，探索脑疾病病理和机理，提供观测工具和海量基础数据，建立脑科学与人工智能的桥梁，为人工智能的发展提供新的思路。

国家自然科学基金委重大仪器专项，“多维多尺度高分辨率计算摄像仪器”，61327902，负责人

国家重点基础研究发展计划资助（973)，“复杂条件下飞行器进近可视导航的基础理论研究”，2010CB731800，首席科学家

国家杰出青年基金，“光场及立体视频研究”，60525111，负责人

国家自然科学基金委国际合作项目“计算摄像学中的新理论及新方法”， 61120106003，负责人

国家自然科学基金委重点项目，“数据驱动的多维媒体感知与理解”， 61035002，负责人