Лаборатория 11 «Зрительные системы» была основана в 2007 году как сектор 8.1 и к 2015 году получила статус лаборатории. Лаборатория объединила исследователей, занимающихся задачами обработки изображений с учётом особенностей восприятия человека и моделированием феноменов биологического зрения, имеющих приложение в технических зрительных системах.

Диапазон исследований лаборатории покрывает широкий спектр актуальных задач в области анализа изображений и компьютерного зрения. В качестве основных направлений исследования в технических областях можно выделить: создание автономных систем технического зрения, нейросетевые методы анализа изображений и видеопотоков, создание и исследование методов томографической реконструкции.

Кроме того, в лаборатории ведутся исследования зрительной системы человека, в русле научной школы Н.Д. Нюберга, М.М. Бонгарда и А.Л. Ярбуса.