· Ÿ 视觉信息处理的脑认知、计算模型及选择性注意机制

· Ÿ 人工智能与概念抽象学习

· Ÿ 模式识别与视觉场景理解

· Ÿ 机器学习与视觉内容解析

· Ÿ 大规模知识处理与人机混合智能系统

· Ÿ 混沌神经网络及其联想记忆机制

· Ÿ 类脑（受脑启发）计算架构与分布互连存储

· Ÿ 计算视频及面向图像和数字视频处理专用VLSI实现

· Ÿ 新型显示处理及SoC设计

· Ÿ 无人驾驶与智能辅助安全系统

· Ÿ 开放架构的视觉信息计算系统与应用集成

· Ÿ 外骨骼机器人与脑机接口

· Ÿ 远程自主系统与野外机器人

· Ÿ 自适应信号处理与医学图像处理

· Ÿ微机视觉与汉字识别系统（国家科学技术进步三等奖，1988年）

· Ÿ高性能机器视觉及车型与牌照识别系统（国家科学技术进步二等奖，1991年）

· Ÿ医用立体X线机数字剪影血管造影系统（国家教委科技进步一等奖，1993年）

· Ÿ二维目标实时分析与跟踪系统（国家发明四等奖，1995年）

· ŸJZR-V精密装配机器人视觉系统（国家科学技术进步二等奖，1996年）

· Ÿ人脸图像智能处理系统（陕西省科学技术一等奖，2006年）

· Ÿ数字视频时-空自适应处理关键技术及应用（国家技术发明二等奖，2007年）

· Ÿ视觉场景理解的模式表征与计算理论及方法（教育部自然科学奖一等奖，2015年）

· Ÿ视觉场景理解的模式表征与计算理论及方法 （国家自然科学奖二等奖，2016年）

· Ÿ视觉信息处理与理解的神经计算机结构的研究（国家自然科学基金项目，1994—1997年）

· Ÿ基于神经计算的初级视觉模型的研究（国家杰出青年科学基金，1996—1999年）

· Ÿ混沌神经网络模型及智能信息处理的理论与实现技术（国家自然科学基金重点项目，1998—2000年）

· Ÿ国家创新研究群体科学基金（国家自然科学基金委员会，2000—2006年）

· ŸJPEG2000 IP核关键技术研究（国家863计划项目，2002—2004年）

· Ÿ视频扫描格式转换芯片开发（国家863计划项目，2004—2006年）

· Ÿ视觉认知环境感知与推理学习（国家973计划预研项目，2006—2008年）

· Ÿ基于视觉感知与认知机理的图像分析与识别系统（国家863计划目标导向项目，2006—2008年）

· Ÿ高效可伸缩视频编解码的基础理论和方法研究（国家自然科学基金重点项目，2007—2009年）

· Ÿ数字电视SoC芯片开发与产业化（国家科技重大专项项目，2009—2011年）

· Ÿ计算机存储系统仿真与新型存储系统架构研究（国家科技重大专项项目，2010—2012年）

· Ÿ城区道路交通环境下无人驾驶车辆关键技术及系统验证平台（国家自然科学基金委员会重大研究计划重点项目，2010—2013年）

· Ÿ基于空间平台的空间目标成像与识别关键技术及片上系统研究（国家自然科学基金重点项目，2013—2017年）

· Ÿ视觉认知的脑工作机理及高级脑机交互关键技术研究（国家973计划项目，2015—2020年）