实验室以模式识别基础理论、图像处理与计算机视觉以及语音语言信息处理为主要研究方向，研究人类模式识别的机理以及有效的计算方法，为开发智能系统提供关键技术，为探求人类智力的本质提供科学依据。实验室的定位和目标是“面向国际学科前沿，面向国家战略需求，面向国民经济主战场，开展模式识别领域的基础和应用基础研究，建设国际一流的科研团队，打造具有广泛影响力的模式识别领域国家公共研究平台，使其成为国内外著名的科学研究、技术创新和人才培养基地，推动和引领模式识别学科的发展，为我国信息技术等战略新兴产业发展提供知识、技术与人才储备”。

实验室现有固定人员103人，中科院“<>计划”引进人才10人，国家杰出青年基金获得者7人。实验室流动人员568人，包括博士后20人、博士研究生210人、硕士研究生167人、项目聘用人员、高级访问学者、客座研究人员等，形成了一个以年轻学术带头人为核心、以青年科研骨干为主体和以高素质的研究生队伍为主力的研究梯队。

   实验室目前承担300余项科研项目，其中包括国家重点研发计划项目，国家自然科学基金重大、重点和面上项目、杰出青年科学基金项目和创新群体项目，国际合作项目，企业合作项目等。 近年来，实验室成员每年在国内外重要的学术期刊和国际学术会议上发表论文300余篇，其中多数发表在国际权威刊物和国际重要会议上，如IEEE汇刊（T-PAMI, T-IP, T-ASLP等），International Journal of Computer Vision, Pattern Recognition, CVPR, ICCV, ICPR, ACCV等。 近年来，实验室已获授权发明专利300余项，获国家自然科学二等奖1项，国家技术发明二等奖2项，国家科技进步奖二等奖3项，北京市科学技术奖一等奖1项，中科院自然科学二等奖2项，其它部委级一等奖2项，国际发明金奖与世界知识产权专项奖各1项。