Синтезирован метод сопоставления описаний изображений на основе построения моделей инвариантных признаковых структур с применением принципа голосования. Разработана модель построения описания объектов путем применения пространственных структур с учетом контекста и пространственных свойств элементов описания и последующим сжатием полученного множества структур. Получили дальнейшее развитие гибридные модели классификации изображений с применением многостороннего анализа структурных разнотипных признаков в виде множества значений дескрипторов и инвариантных признаков, построенных на основе их координат. Усовершенствована модель вычисления подобия описаний. Теоретические результаты исследований внедрены в прикладных системах распознавания синтезированных и реальных изображений, а также в учебном процессе в рамках дисциплин "Основы компьютерной графики", "Структурные методы интеллектуальной обработки видеоданных", "Анализ данных".