方向1： 现代传感技术与精密仪器

本方向属于物理学、电子技术、检测技术与自动化、计算机技术、精密机械等学科交叉方向。致力于研究智能传感理论与技术以及与之相伴各种声场、光场、电场等物理场的建模与计算；研究信息获取、存储、处理、传输和利用的手段和方法；注重测试技术与控制技术的结合，注重计算机技术与工程技术的结合，注重传感手段与信号处理技术的结合。瞄准国际学科前沿和产业发展等重大战略需求，着眼于仪器科学与技术的基础理论创新与关键技术突破以及系统解决方案的研制。目前已经形成计算声场理论和仪器研制、成像等特色。

方向2：机器视觉与先进成像

采用计算成像技术重建光场图像，包括光场成像的原理、光场标定方法、压缩光场的重建方法、光场深度估计方法、光场的三维重建、3D光谱成像。利用图像技术对目标进行识别、跟踪和测量，包括智能感知、图像处理、图像识别、景物分析、图像理解、三维重建等技术研究。

方向3：微纳光电与能源器件

紧密结合国家、行业和区域的重大需求和战略发展重点，致力于微米纳米光电和能源材料与技术学科领域的应用基础研究，开展面向下一代能源与光电子材料与器件的制备、设计、测试、系统集成与应用开展了科学研究。包括：二维半导体材料的性能调控基微观机制研究及光电器件研究；金刚石基光电功能材料与器件；基于发光的应力传感与可视化研究；微米纳米材料的合成及其在电化学储能器件中的应用研究。