实验室具有电、光、算等学科交叉优势，侧重应用基础和应用研究，经过多年的发展，逐渐形成了有特色的、相互联系、互相支撑的3个研究方向：智能仪器与系统、可测性设计与故障诊断、光电测试技术与信息处理，研究方向符合测试技术与仪器新技术的发展方向，符合千亿元产业的汽车电子、电子信息、制造业等产业科技发展需求。

智能仪器与系统方向：主要研究虚拟仪器技术、自动测试总线与系统、生产过程检测与控制技术、生物传感检测技术。

可测性设计与故障诊断方向：研究机电设备中系统级、模块（板）级、芯片级的内置测试和边界扫描测试技术，大规模集成电路测试等。

光电测试技术与信息处理方向：主要研究图像处理、三维重构及卫星影像信息提取技术、对地观测影像信息获取与智能处理、光电传感器与信息处理技术等。