本人长期从事模式识别与人工智能方面的研究，近年来主持国家及省市级课题多项，发表论文30多篇，申请国际/中国发明专利21项。在核心技术攻关的同时，注重产学研合作，近五年横向课题累计到账近250万。相关成果获得厦门市科技进步二等奖、三等奖各1项，省级技术创新重大项目1项等。作为福建省模式识别与图像理解重点实验室主任，瞄准学术前沿，着重在图像文档分析与识别、医学图像分析与理解、遥感图像理解等领域进行攻关，与智能政务、智慧医疗、智慧交通等国家重大需求紧密贴合，也是省市产业发展重点方向。

王大寒科研团队与中国科学院自动化研究所（导师刘成林研究员为国家重点实验室主任、副所长）、厦门大学等进行深入的学术交流与合作，取得了一定成效。与省内外企业如麦克奥迪、厦门科拓通讯等在病理图像分析、智慧交通、文字识别等领域展开了技术攻关与产学合作。研发的基于深度学习的病理图像诊断系统，部署和应用于国家卫健委数字病理远程诊断与质控平台；同时，将算法与数字切片扫描仪硬件整合，开发出全自动计算机辅助病理诊断系统，应用于临床大大减少病理医生工作量；该项目获得2019年度省级技术创新重大项目。研发的厦门市乳腺AI平台，已部署和应用于中山医院等三家医院，取得了良好的经济社会效益。

王大寒作为计算机与信息工程学院分管科研的副院长，主要负责学科建设、科研平台建设、研究生培养、电子信息类博士点建设等，履职尽职尽责，努力为学院和学校发展做出贡献。