针对月表地形的建模与检测是月球车探测的基础。由于陨石坑是月球地形上占比较大的通行障碍,由此,本文提出了三种算法,分别解决月表地形建模问题、规则陨石坑检测问题以及不规则陨石坑的边缘识别问题,具体工作如下:首先,本文对月球表面的地形数据进行了三维仿真,通过分析地形的基本特点,从基础地形建模、地形的高度拟合以及纹理贴图三个方面进行研究,通过改进原有的移动立方体算法,选用中点位移算法并加入非线性插值函数Fade（x）来减小地形拟合误差,消除移动立方体算法所存在的二义性,之后引入冯氏光照模型并加入特定的纹理贴图,可以精确构建复杂地形,且该实验可以通过视角的变换精确的检测地形高度,使得月球车可以安全前行,对于获取的高度信息可以用于后续陨坑检测。第二,月球表面分布着较多的规则形态陨石坑,针对该类型的复杂地形状况,提出针对该地形特点的检测方式,对该类型的地形环境进行准确的地形检测,本实验主要采用改进的霍夫变换算法,针对该算法在实际应用检测中的不稳定性、时间空间消耗较大的情况,提出了基于类圆形轮廓基本特征的检测方法,准确检测陨石坑边缘。最后,对于不规则陨石坑而言,论文从感兴趣区域入手,提出使用直方图对陨石坑图片的ROI进行像素数的统计,找出陨石坑的像素曲线的波动规律,以判断陨石坑边缘、陨石坑内部以及背景色的像素大致分布,达到较好边缘描绘效果。