集中在三维视觉、3DAIGC、几何深度学习、图像处理、离散几何、机器学习与大数据分析等领域，聚焦于2D/3D人脸识别、3D/4D面部表情分析、3D光学成像、3D人脸重建、基于隐式神经辐射场表示NeRF的三维重建、视频异常检测、工业机器视觉等方面。先后主持国家自然科学基金青年项目、面上项目、中英、中法国际交流合作项目、科技部科技创新2030“新一代人工智能”重大研究计划子课题、教育部-中国移动人工智能专项基金等20余项科研项目，项目经费超800万。在TPAMI、IJCV、TVCG、TIP、NeurIPS、ECCV、AAAI等国际顶级期刊和会议上发表学术论文60余篇。

近年来积极参与科研成果转化，主持“3D人脸识别产品创新研发与大规模产业化”项目，获“河洛英才”计划支持、人社部中国留学人员回国创业启动计划支持、陕西省秦创原创新驱动平台支持，累计研发投入超3000万，累计申请/授权发明专利30项，软件著作权25项。项目荣获2021年陕西省科技工作者创新创业大赛二等奖，2021西安国际创业大赛初创组一等奖，第十届中国创新创业大赛（陕西赛区）暨秦创原科技创新创业大赛初创组冠军等奖项。现已形成多款3D人脸识别终端产品及应用软件平台，已在教育考试、生物安全、司法机构、厂矿企业、能源电力等场景落地，获得了良好的社会效益和经济效益。