安全实现火星软着陆是火星探测任务能够顺利完成的关键步骤，因此研究具有自主障碍检测和规避能力的软着陆方法具有重要意义。本文结合“行星表面地形时空表征与特征识别理论方法”课题，对火星表面陨石坑和岩石等危险障碍的识别方法进行研究并提出了相关的着陆区选择和规避方法。首先，针对行星表面的陨石坑给出了一种基于蛇模型的陨石坑检测方法，该方法能够有效地检测出陨石坑的封闭轮廓，并能够同时对多个陨石坑目标进行识别。其次，对火星表面的岩石障碍给出了一种基于灰度直方图的识别算法，人工设置阈值，将岩石从图像中提取出来，可以较完整地识别出岩石障碍区域。考虑到识别方法要具有自适应性，给出了一种基于大津法的岩石检测方法，算法可以自动选择合适的阈值对图像进行分割。在图像分割的基础上，通过几何特征的分析完成岩石的实际测算。第三，研究了安全着陆点的选择方法，建立了一种基于阴影信息的着陆点选择方法，能够快速有效地选定安全着陆区，并设定备选着陆区。最后，给出了一种基于李雅普诺夫函数的障碍规避方法，实现对障碍区域的规避，使着陆器可以安全到达预定着陆点上方。