Область научных интересов: дифракционная оптика и нанофотоника, анализ и понимание изображений, распознавание образов. Президент Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева, научный руководитель Института систем обработки изображений РАН - филиала Федерального государственного учреждения "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" РАН, член правления Международной ассоциации распознавания образов (IAPR), член Консультативного научного совета и экспертной коллегии фонда «Сколково», член экспертного совета РФФИ. Член редколлегий журналов «Автометрия», «Вычислительные технологии», «Распознавание образов и анализ изображений», «Оптическая память и нейронные сети», «Компьютерная оптика», «Известия Самарского научного центра Российской академии наук», «Мехатроника». Член межведомственного совета по присуждению премий Правительства РФ в области науки и техники, научный руководитель ведущей научной школы РФ, председатель 3 диссертационных докторских советов. Автор более 500 научных трудов, 15 монографий и 54 авторских свидетельств и патентов. Подготовил 19 докторов и 25 кандидатов наук. Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники и премий Правительства РФ в области науки и техники и в области образования. Заслуженный деятель науки РФ, награжден орденами Почета и «За заслуги перед Отечеством" 4-ой и 3-ей степеней. Ключевые слова Информационные технологии. Обработка изображений, в т.ч. компьютерная оптика.