计算光学成像是把“计算”融入到光学图像形成过程中任何一个或者多个环节的一类新型的成像技术或系统。数字图像处理技术仅对传统光学成像系统获取到的图像进行后处理（如去噪、像素超分、背景虚化）以获得更好的视觉效果。计算光学成像系统的设计需要根据具体的成像任务在光学和算法两方面进行联合优化。通过光学与算法的联合优化设扩展成像要素，对光场的相位/传播方向、相空间、偏振态、光谱、时间等参量进行成像；也能提升成像性能，可实现分辨率、视场、景深和动态范围的提升；也能通过去除透镜等方式简化成像系统；甚至在低光照、强散射、存在遮挡物等传统光学成像技术难以应对的环境里，都能获得出色的表现。

目前团队致力于高时空分辨率高灵敏度计算成像方法和模拟光计算方法的研究以及成像装置开发，主要研究课题包括定量相位成像、单像素/关联成像、无透镜菲涅尔孔径编码成像、光学衍射计算等，已获得湖北光谷实验室的重点支持。