Σε συνδυασμό με τα παραπάνω, το εργαστήριο αναπτύσσει εφαρμογές υπολογιστικής όρασης και επεξεργασίας εικόνας για την αυτοματοποιημένη ανάλυση απεικονιστικών δεδομένων από μικροσκοπικά, πολυφασματικά και άλλου τύπου συστήματα απεικόνισης. Η έρευνα περιλαμβάνει ανάπτυξη αλγορίθμων αναγνώρισης προτύπων, εξαγωγής χαρακτηριστικών, ταξινόμησης, αυτόματης ποσοτικοποίησης και ανίχνευσης μεταβολών σε φυσικά και βιολογικά συστήματα, όπως για παράδειγμα η αυτοματοποιημένη ανάλυση και καταμέτρηση μικροβιολογικών ή κυτταρικών δομών.

Η έρευνα επεκτείνεται και στην ανάπτυξη εξειδικευμένων υπολογιστικών εργαλείων για την επεξεργασία και ερμηνεία σύνθετων πειραματικών δεδομένων στις φυσικές επιστήμες. Οι δραστηριότητες αυτές περιλαμβάνουν ανάπτυξη λογισμικού και αλγοριθμικών προσεγγίσεων για ανάλυση φασματοσκοπικών, φωταυγειακών και άλλων πειραματικών αποκρίσεων, προσαρμογή μαθηματικών μοντέλων και αποσυνέλιξη πολύπλοκων καμπυλών φωταύγειας, με στόχο την υποστήριξη ερευνητικών και αναλυτικών διαδικασιών.

Σημαντικό είναι και το ερευνητικό έργο του εργαστηρίου στην ανάπτυξη έξυπνων ψηφιακών πλατφόρμων και ολοκληρωμένων συστημάτων παρακολούθησης και λήψης αποφάσεων, μέσω της διασύνδεσης αισθητήρων, IoT τεχνολογιών και διάχυτου υπολογισμού. Οι προσεγγίσεις αυτές υποστηρίζουν εφαρμογές πραγματικού χρόνου, αυτοματοποιημένη επεξεργασία δεδομένων και ανάπτυξη προσαρμοστικών συστημάτων για ερευνητικές και τεχνολογικές εφαρμογές στις φυσικές επιστήμες.

Τέλος, διερευνώνται σύγχρονες προσεγγίσεις εξηγήσιμης τεχνητής νοημοσύνης (Explainable AI), ανάλυσης αξιοπιστίας μοντέλων και ανάπτυξης εργαλείων υποστήριξης ερευνητικών διαδικασιών, με στόχο τη βελτίωση της ερμηνευσιμότητας και αξιοποίησης υπολογιστικών μοντέλων σε διεπιστημονικά περιβάλλοντα.