Разработан метод синтеза сжатого описания на основе применения ортогонального базиса функций Уолша, представлены результаты исследований свойств описаний, трансформированных на основе ортогональных преобразований. Преимуществом разработанного метода является значительный выигрыш в быстродействии: теоретически - в 10-20 раз, практически - в 30 раз по сравнению с голосованием. Также предложена модель компрессирования описания визуальных объектов путем фильтрации его компонент по критерию стабильности. Результаты диссертационной работы получили применение и внедрение при решении прикладных задач распознавания изображений микроскопии и геолокации. Решена прикладная задача классификации изображений, полученных при дистанционном зондировании природных сред с аэрокосмических носителей, и определения толщины слоя покрытия автомобильных дорог благодаря обработке сигналов георадара. Достигнут необходимый уровень достоверности и быстродействия при классификации фотографий анатомо-диагностических признаков лекарственного растительного сырья.