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本方向建有安徽省工业图像处理与分析重点实验室,共建计算智能与信号处理教育部重点实验室。 
在结构模式识别领域,利用EM算法和矩阵的 SVD分解理论得到对不同大小及包含结构噪声的图的匹配方法,于2001年发表在领域顶级国际期刊PAMI上,目前SCI他引139次;提出图的谱结构特征的提取方法,将图的谱分解理论应用于图像的识别和聚类,以及利用谱特征进行图的识别与聚类方法,相关成果于2003年发表国际期刊PR上,已被SCI他引用102次,此后相关系列工作在计算机学会指定的A类会议上发表9篇论文。在Gabor时频分析领域,提出了基于离散Hartley变换核、离散余弦变换核和离散正弦变换核而产生的三种实值离散Gabor变换理论和快速算法,其理论意义和学术价值就如同相对于离散Fourier变换而提出的离散Hartley变换、离散余弦变换和离散正弦变换一样大大丰富和拓展了Gabor时频分析理论,系列结果均在本领域顶级期刊IEEE TIP、TSP上发表。
本方向在顶级期刊与会议上发表论文近20篇,在光谱分析国家重大科技仪器研发、合肥市公共安全视频分析领域等关键领域得到了应用。其研究与应用的进一步发展,可望形成巨大的社会和经济效益。