视觉与几何感知实验室以蔡棽老师为核心，专注于计算机视觉、计算机图形学及人工智能领域的理论研究和应用技术开发，特别是采用几何和深度学习手段解决各类三维任务。实验室理论研究方向包括摄像机标定、姿态估计、三维重建、机器人导航、特征提取、物体检测、三维物体表示识别与重建等任务；应用课题与国内多所知名企业和创业公司合作，除了多个几何视觉方向外，还包含工业视觉检测、动作识别、物体分割、AR/VR等。实验室目前共有在读及联合指导硕士生11人、实习生1人、已毕业14名学生及6名实习生。

相机标定与姿态估计 是一项计算相机（镜头）内外参数及畸变的计算机视觉技术方向，其研究内容包括标定板设计、特征提取、单应或绝对二次曲线约束计算、畸变模型选择、内外参数联合优化等方面，相机标定的理论研究重点为寻找不同的几何标志物形成新的约束方程组。实验室在快速单应估计、特征对应、二次曲线对标定、混合基元标定、多相机快速标定、基于机械臂的标定、深度相机标定、变焦标定等多方向上进行了理论和应用研究，发表了多篇学术论文，并应用到了不同的公司项目中。

三维物体表示识别与重建 是一项根据已知三维结构的计算机图形学技术方向，其研究内容包括三维表示、特征提取、分类、神经隐式有向距离场等方面，是目前深度学习领域的理论热点之一。实验室在基于球面投影的深度学习网络、基于空间球体表示的分类网络、基于球体图的分类网络、和基于关键球的物体重建等多方向上进行了理论研究，并发表了多篇学术论文。

基于图像的三维重建 是一项重建场景或某个物体三维细节的技术方向，其研究内容包括特征提取、姿态估计、三维表示、外参数及三维点联合优化等方面。实验室在基于深度相机的融合重建、深度学习进行多视角图像重建、基于标定板的重建等多方向上进行了理论探讨，并应用于多个不同的公司项目中。

基元提取及对应 是一项从图像中提取点、线等几何基元的技术方向，其研究内容包括特征点提取、描述子提取、线提取、基元对应、区域或图像匹配等方面。实验室在快速外点去除、特征描述子提取、基于几何的对应等多方向上进行了理论和应用研究。