Oddělení ZOI se zabývá základním a aplikovaným výzkumem v oblasti zpracování obrazové informace a rozpoznání vzorů. Vývoj metod a aplikací je zaměřen převážně na oblast biomedicíny, na dálkový průzkum Země, na astronomii a na ocharnu kulturního dědictví (restaurování umění).
Hlavní témata výzkumu- rozpoznávání objektů na základě jejich invariantního popisu
- registrace a fúze několika obrazů téže scény pořízené v různé době, různými senzory a/nebo z různých míst za účelem získání informace vyšší kvality
- teorie momentových invariantů - rotační invarianty, afinní invarianty, konvoluční invarianty a jejich kombinované verze
- obnova poškozených snímků - vícekanálová slepá dekonvoluce, odšumování se současným zachováním hran, zvýšení kontrastu a barevné úpravy
- forenzní analýza obrazové informace - detekce nepovolených úprav obrazu