主要研究方向有光电检测方法与技术、机器视觉测量技术、光学干涉测量技术、食品安全检测技术等。作为项目负责人承担了国内外多项纵向、横向课题，主要负责和参与了国家“973”项目、国家“863”项目、国家自然基金项目、国家经贸委项目、国家“九五”攻关项目；并分别和新加坡国家半导体公司、美国RVSI公司、德国西门子公司、日本欧姆龙公司等开展合作研究，先后研制了“在线三维轮廓测量仪”、“BGA芯片管脚测量系统”、“光学粒子测量系统”、“动态三维测量系统”等仪器和设备，并提供给对方使用。
近二十年来一直从事三维型面的智能化和实时在线检测技术的研究，先后取得科研成果奖5项；已授权专利14项，其中发明专利13项；在申请发明专利6项；在Applied Optics、Optics Letters、Optics Express、Measurement Science and Technology等国际知名期刊以及国内知名刊物发表学术论文200多篇。获得1999年度陕西省科技进步一等奖（第七获奖人），2003年度陕西高等学校科学技术奖二等奖（第三获奖人），2013年度国家技术发明二等奖（第二获奖人）；2022年陕西省高等学校科学技术优秀成果二等奖(第二获奖人)；所指导的博士研究生李进军于2012年获得上银优秀博士论文优秀奖。