天津市智能信号与图像处理重点实验室是2003年被天津市认定的首批重点实验室。该重点实验室是全国DSP应用专家委员会副主任委员单位、天津市信号处理专业委员会挂靠单位和主任委员单位、中国电子学会和中国仪器仪表学会信号处理分会常务委员单位。

重点实验室以民航安全信息处理、航空大数据与人工智能、航空通信导航与监视新技术、航空复杂气象探测与处理、智能图像处理技术为主要研究方向。2016年实验室民航安全信息处理技术创新团队入选天津市创新人才推进计划重点领域创新团队，这也是民航系统和学校首个获批的省部级创新团队，2018年该团队又入选首批民航科技创新人才推进计划民航科技重点领域创新团队。2017年实验室“民航智能信息处理”团队荣获天津市高校创新团队称号。

实验室一直坚持服务学校学科建设的战略思路。1998年，实验室主任吴仁彪教授作为三位核心骨干教师之一，申报成功民航系统和学校首批两个硕士点之一“导航、制导与控制”；1999年申报成功民航系统和学校首个省部级重点学科“通信与信息系统”，这也是天津市认定的第二期重点建设的十个重点学科之一，2000年吴仁彪教授被天津市聘为该学科特聘教授，他也是天津市首批三位特聘教授之一；2001年开始与西安电子科技大学在“信号与信息处理”专业联合培养博士生；2006年，申报成功天津市重点学科“信息与通信工程”并与天津大学在“信号与信息处理”专业联合培养博士生；2018年吴仁彪教授牵头申报成功中国航空安全首个博士点，实现民航系统博士点零的突破，开始培养“安全科学与工程”专业博士生。实验室培养了学校首批七个硕士研究生中的两个，首批六个博士研究生中的两个。

实验室和国内外许多著名的研究所和实验室建立了长期合作关系。与中科院自动化所成立了“民航安全智能监控与识别联合实验室”，与中科院遥感所成立了“民航遥感信息处理与应用实验室”，与中兴通信公司成立了“民航RFID技术应用联合实验室”，与西安天和防务股份有限公司成立了“民航多功能雷达联合实验室”，与天津德力仪器设备有限公司成立了“民航无线电干扰监测技术联合实验室”。

实验室创始主任吴仁彪教授是中国雷达界、天津市电子信息领域和中国民航系统首位国家杰出青年基金获得者，天津市首批三位特聘教授之一，中国民航总局首批特聘专家，中国民航局首批科技创新领军人才，国家人事部百千万人才工程第一、二层次人选，天津市改革开放30年十大杰出留学人员，第十一至十三届全国政协委员，第十四届全国人大代表。2020年起连续四年入选美国斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家“终身科学影响力”排行榜榜单。

实验室现有固定研究人员31人，其中省部级以上人才计划入选者9人。2人入选全球前2%顶尖科学家榜单之“终身科学影响力”榜单，2人入选2023年全球前2%顶尖科学家榜单之“年度影响力”榜单，2人入选爱思唯尔2023年中国高被引学者。

实验室近5年来承担了50余项科研项目，包括国家重点研发计划课题和国家自然科学基金重点项目7项。2项成果2021年应邀参加“十三五国家科技创新成就展”，获省部级科技成果一等奖2项，二等奖3项，发表ESI高被引论文11篇，出版英文专著2部，获中国航空学会十佳优秀硕士论文1篇。