本实验室于2002年1月经教育部批准成立，依托北京大学信息科学技术学院建设，是省部级重点实验室。实验室主任为查红彬教授（长江学者奖励计划特聘教授，主要研究领域：三维场景重建、三维形状分析、匹配与动画、动态对象跟踪与传感器标定、数字文化遗产）。
实验室现有固定编制科研人员48名，其中教授（研究员）28名、副教授（副研究员）19名、讲师1名。拥有中国工程院院士2名（何新贵等）、长江学者1名、国家杰出青年基金获得者2名、教育部新世纪人才计划入选者3名、北京大学百人计划入选者8名。科研人员主要来自信息科学技术学院、心理学系、数学科学学院等相关院系，形成了以计算机科学、智能科学技术、心理学及认知科学交叉融合的科研团队。
实验室以实现高度智能化的机器感知系统为目标，紧密围绕国民经济和社会发展需求，开展机器感知、智能信息处理与认知科学方面的基础与应用基础研究。

本实验室面向人工智能应用需求，依托多学科交叉优势，提供以下技术服务：
1.三维视觉与场景重建服务：提供三维场景重建、三维形状分析、匹配与动画、动态对象跟踪与传感器标定等技术开发与应用服务
2.机器感知与智能信息服务：开展感知机理研究，提供计算智能与知识发现、智能信息处理、感知与智能关系研究等技术支持
3.视听感知与数字媒体技术服务：提供视感知、听感知技术研发，数字媒体技术、可视化与视觉计算等应用解决方案
4.智能系统开发服务：开发应用于国家建设和改善民生的智能感知系统，提供智能安防、智能监控、人机交互等系统开发服务
5.数字文化遗产保护服务：依托数字文化遗产研究方向，提供文物数字化、虚拟修复、文化遗产智能监测等技术服务
6.人工智能基础理论与知识处理服务：提供神经网络、模糊理论与技术、数据库技术、人工智能和知识处理、计算机软件等基础技术咨询与研发