小行星探测作为深空探测中的一个重要部分,备受人们关注。通过小行星对小行星进行探测,不仅能够促进航天技术的发展,还能够进一步提升人们对于宇宙的认知与了解。通过对小行星进行采样,对其样本进行进一步研究,不仅可以对小行星本身的物理性质、化学性质等进行分析,对小行星上存在的自然资源等进行查找与探索,还可以进一步研究宇宙现状,对宇宙的演变过程进行分析,增加对宇宙的认知与理解。本文通过分析现有的小行星采样任务中各个航天器的采样方式中的优缺点,由于现有的采样方式均具有随机性,使得样本的研究价值降低,因此需要采用一种以视觉的方式在采样前对采样样本进行筛选的方式进行采样的方式,使得探测器能够获得更优的样本。小行星岩石区域具有如下特点:(1)岩石纹理复杂无规律,同一岩石包含多种纹理,同一种纹理出现于多块岩石上,通过二维图像灰度值信息无法有效获得岩石轮廓;(2)岩石形状各异不规范,没有明显的曲率、法向量特征,曲率、法向量变化无规律,通过曲率、法向量等三维信息无法有效进行岩石区域分割。针对岩石区域存在的特殊性,本文提出采用通过岩石的三维信息进行岩石分割的方法。(1)建立双目视觉系统,进行相机标定,完成相机内外参数的结算。(2)使用相机进行对岩石区域的拍摄,得到图像信息,进行岩石区域的三维重建。三维重建的方式采用铅垂线轨迹法,针对小行星探测任务的特殊性,对整个区域进行高分辨率三维重建所消耗时间过长,因此在铅垂线轨迹法的基础上进行改进,以先验知识为高程参考,先对整个区域进行低分辨率的三维重建,再在其中选取局部区域,进行高分辨率的三维重建,这样的方法能够有效的减少铅垂线轨迹法中高程的选取数量,提高三维重建的速度。(3)采用移动立方体算法,通过计算体元顶点与等值面的关系完成曲面重建。(4)进行岩石分割。选择凹凸性作为岩石分割的依据,选用LCCP方法进行两相邻平面的凹凸性分析,并通过区域生长的方式遍历所有平面,将其中相邻的构成凸起结构的平面聚类,完成岩石分割。实验结果表明,本文提出的方法在实际岩石区域中能够有效的完成岩石分割与抓取选择。