科研方面，主要从事后香农信息时代信息理论、语义信息论，压缩感知理论、计算成像及处理、生物信息处理与脑启发智能技术、人工智能等方向的研究。在自然基金委的多个面上和重点基金资助下，深入研究了压缩感知成像理论及应用，逆问题求解，脑静态下特异性表征等方面，并取得了丰富成果，提出了语义通信概念和框架，正在研究语义信息处理、语义通信理论，类脑语义自然交互等。

已在有影响力期刊发表了有影响的论文，获得国际国内同行正面评价，获国际会议最佳论文奖3项（VCIP2016，ISCAS2013，VCIP2010）,以第一完成人获得国家级自然科学二等奖1项，省部级科学技术一等奖1项、省部级科学技术奖和中国电子学会二等奖各1项、国防科技进步奖三等奖1项 。 授权发明专利100余项，研究成果已推广应用。
   

在研主持项目：

国家自然科学基金创新研究群体项目：雷达认知探测、成像与识别基础理论与关键技术

国家自然科学基金重点项目：面向视觉认知的脑启发式多源数据深度学习理论与方法

部委JCJQ项目

省部级创新牵头项目：涉及类脑解译

省部级科研项目：涉及光谱成像

 已结题项目（列举部分）：
“973”子课题， 涉及高维信息高分辨获取（2013-2017）
自然基金仪器专项，涉及研制高精度体感仪（2013-2016）
“863”课题， 涉及光谱成像新方法（2011-2015）
自然基金面上课题，涉及高分辨影像获取方法（2010-2012）
高分重大专项，涉及相机电子学和信息学（2014.01-2015.12）  
国家自然基金重点项目"无线分布式环境下视频信息的协同描述与智能传输" 2008.1.-2011.12（三高校合作）(60736043)
国家自然科学基金项目 “M带方向滤波器组的构造及其对图像纹理方向的检测研究”2007.1.-2009.12．，（60672125）
国家自然科学基金"Compressive Sensing 理论及信号最佳稀疏分解方法研究" 2008.1.-2010.12．（60776795）
国家高技术”863”计划"基于传感器网络的视频协同获取、融合与表达" 2008.1.-2009.12. (2007AA01Z307)
国家自然科学基金项目 “时变信号的匹配小波优化设计及检测与识别”2004.1.-2006.12.（60372047）, 已结题，评为“优”
国家部委重点基金项目：涉及图像压缩  2008.1-2009.12