随着空间探测技术的快速发展，行星车作为星体探测的重要手段，其所能达到的精确探测距离相比卫星和着陆器优势明显。行星车视觉信息处理技术是行星车视觉系统关键技术之一，我国对这方面的研究与世界先进水平还有一定差距，因此深入研究行星车视觉信息处理技术具有重要的理论和应用价值。本文从立体视觉信息处理研究入手，重点围绕立体校正算法、立体匹配算法及其实时实现、局部避障路径规划、视觉系统图像压缩实时实现等几个关键问题进行深入的研究。本文第二章针对行星车视觉系统应用的特殊性，提出了一种适合行星车视觉系统应用的立体校正算法。算法利用sarnpson误差作为优化函数，利用地面标定结果和对应匹配点进行优化计算。一方面，对优化函数中的参数个数进行了简化，并从理论上证明了简化方案的正确性。另一方面对优化函数中的参数进行了约束，『呆证了立体校正结果是以光心为投影点的单应变换，有效解决了视觉系统在软着陆过程中参数变化后星面再标定难度大的问题。实验验证了校正结果与己知摄像机参数的强标定校正方法相差很小。行星车视觉系统应用环境对立体匹配算法提出了准确性、实时性和鲁棒性的要求，本文第三章在对局部匹配方法ADsw进行深入分析的基础上，提出了一种适合行星车视觉系统应用的立体匹配算法fHRAsw)。算法采用census变换、量化指数函数、双通道累加等方法折中硬件实现复杂度和算法匹配效果。算法在比较低的复杂度的条件下，拥有较高的匹配精度。针对HRAsw算法，提出了一种资源消耗低、处理速度高的硬件vLsI结构。结构综合利用并行、流水技术，并行census变换模块与权重计算模块，并与代价累加模块流水，大大提高了结构的处理速度。FPGA验证系统仿真结果表明，在主频为1()(]MHz下，对于320×240的图像对，本结构每秒可以处理26帧，实现结果满足实时处理要求。立体匹配的结果最终通过三维重建来表现。在本文第四章首先对视差图进行后处理，结合行星车的位置和姿态，最终得到星面三维重建结果。实验结果表明本文得到的三维星面重建结果是可靠的。针对局部避障路径规划技术，本文提出一种适用于行星车的基于视觉的地形可翻越性分析方法，并应用于局部避障路径规划。方法首先定义沿行驶方向覆盖栅格单元的方形面片，对每一个地形片在拟台的残差小于设定的阈值时用最小二乘法拟台该地形片，当拟台的残差大于设定的阈值时，用三元线模型来表达该地形片。与逼近平面方法相比，组合的逼近平面与三元线模型在该地形片内的点集事实上描述一曲面时能更准确的表达地形片。提出的方法应用于实际的三维数据点，即使在点集稀疏和不均匀的情况下也得到了很好的结果。本文第五章针对行星车视觉系统图像实时压缩需求，在对ccsDs图像压缩算法的编码原理详细分析基础上，提出一种高速高教的ccsDs图像压缩算法硬件实现结构，并给出了其FPGA实现。首先详细论述了DwT、BPE和码流组织这三大模块的并行化硬件实现方案，然后给出了进行批量验证测试的验证平台设计方案，最后在xmnxvIRTExII FPGA平台上经过成功验证，测试结果表明本压缩系统在编码效率、处理速度和容错能力上均具有较高的性能，可满足视觉系统图像实时压缩处理的要求。