Este artículo describe un algoritmo de procesamiento de imágenes para identificar el tamaño y la forma de un cuerpo celeste esférico reflectante representado de manera prominente en imágenes tomadas desde una nave espacial con una cámara óptica, con el propósito de estimar la distancia relativa entre el objetivo y el observador en magnitud y dirección. El enfoque se basa en el hecho de que en tales imágenes, los píxeles que pertenecen al borde duro del objetivo tienen los valores más altos de la derivada de la imagen; por lo tanto, son fácilmente reconocibles cuando la imagen se procesa con un filtro de gradiente. Los puntos extraneous eventuales que contaminan el conjunto de datos (valores atípicos) se eliminan mediante dos métodos aplicados en secuencia. El centro y el radio del objetivo se estiman mediante mínimos cuadrados no lineales utilizando funciones sigmoides circulares. El procesamiento de imágenes propuesto se ha aplicado a imágenes reales y sintéticas de la Luna. También se realiza un análisis de errores para determinar el rendimiento del método propuesto.