针对利用撞击坑辅助完成探测器的定位、导航任务的问题,提出了一种基于图像灰度特征的撞击坑自动提取方法。首先采用灰度梯度统计的方法获取影像的光照方向,然后采用双阈值分割方法将影像分为阴影区、高亮区和其他3种区域,并以分割结果中的阴影区为种子点,光照方向作为约束条件,搜索其对应的高亮区,完成响应区域搜索,最终通过边缘拟合得到撞击坑形态。采用我国探月影像和美国LRO影像进行了实验,结果表明对于不同光照条件下的影像,该文的方法都具有较高的搜索率和抗噪性,为后续深空探测任务的着陆任务及着陆区的高精度重建等研究打下良好的基础。