# 流星监控系统 (Meteor Detection System)

一个基于树莓派的实时流星监测系统，使用星光级摄像头进行捕获和分析。

## 功能特点

- **实时视频捕获**：支持星光级摄像头，可动态调整参数
- **视频文件输入**：支持使用预先录制的视频文件进行测试和开发
- **自动流星检测**：使用计算机视觉算法分析视频帧
- **星图自动解算**：使用astrometry.net实时计算当前视野中的星图
- **GPS时间与位置同步**：提供精确的事件元数据
- **本地环形缓存存储**：持续记录最近视频
- **检测事件云端上传**：包含元数据的事件片段上传
- **远程控制接口**：通过REST API和MQTT协议
- **系统健康监控**：自动恢复和故障处理

## 项目结构

```
meteor_detect/
├── src/
│   ├── camera/           # 摄像头控制与视频采集
│   │   ├── controller.rs # 摄像头控制器
│   │   ├── frame_buffer.rs # 视频帧缓冲区
│   │   └── opencv.rs     # OpenCV摄像头驱动
│   ├── gps/              # GPS和时间同步
│   │   ├── controller.rs # GPS控制器
│   │   └── nmea.rs       # NMEA解析器
│   ├── sensors/          # 环境传感器
│   │   ├── controller.rs # 传感器控制器
│   │   └── dht22.rs      # 温湿度传感器驱动
│   ├── detection/        # 流星检测算法
│   ├── overlay/          # 视频叠加层
│   │   ├── watermark.rs  # 水印叠加
│   │   └── star_chart.rs # 星图叠加
│   ├── storage/          # 数据存储管理
│   ├── communication/    # 通信与远程控制
│   ├── monitoring/       # 系统监控
│   ├── config.rs         # 配置管理
│   └── main.rs           # 应用程序入口
├── demos/                # 演示程序
│   ├── camera_demo.rs    # 摄像头演示
│   ├── watermark_demo.rs # 水印叠加演示
│   └── file_input_demo.rs # 文件输入演示
├── docs/                 # 文档
│   ├── design.md         # 设计文档
│   ├── star_chart.md     # 星图功能文档
│   └── file_input.md     # 文件输入模式文档
├── Cargo.toml            # 项目配置与依赖
├── config-example.toml   # 配置文件示例
├── config-file-input.toml # 文件输入模式配置示例
├── build.sh              # 构建脚本
└── README.md             # 项目文档
```

## 硬件要求

- **树莓派**：3B+/4B/5 (推荐)
- **星光级摄像头**：支持IMX477/IMX462传感器
- **GPS模块**：支持PPS信号输出（精确授时）
- **可选传感器**：温湿度(DHT22)、光敏传感器
- **存储**：32GB+高速microSD卡

## 软件依赖

- **Rust 1.70+** (2021 edition)
- **OpenCV 4.x**
- **Astrometry.net** 星图解算工具
- **V4L2** 摄像头工具
- **SQLite 3**

## 快速开始

### 安装依赖

使用我们的安装脚本一键安装所有依赖：

```bash
./build.sh setup
```

或手动安装：

```bash
# 安装Rust
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh

# 安装系统依赖
sudo apt update
sudo apt install -y git curl build-essential pkg-config \
    libssl-dev libv4l-dev v4l-utils \
    libopencv-dev libsqlite3-dev \
    astrometry.net astrometry-data-tycho2
```

### 编译项目

```bash
# 调试版本
./build.sh build

# 发布版本（优化性能）
./build.sh build-release
```

### 配置系统

```bash
# 创建默认配置
./build.sh create-config

# 编辑配置文件
nano ~/.config/meteor_detect/config.toml
```

### 运行系统

```bash
# 使用构建脚本
./build.sh run

# 或直接运行
cargo run --release
```

### 运行演示程序

系统包含多个演示程序，用于测试特定功能：

```bash
# 运行摄像头演示
cargo run --bin camera_demo

# 运行水印叠加演示
cargo run --bin watermark_demo

# 运行文件输入演示（使用视频文件代替摄像头）
cargo run --bin file_input_demo
```

## 配置选项

配置文件位于`~/.config/meteor_detect/config.toml`，包含以下主要配置项：

- **摄像头参数**：分辨率、曝光、增益
- **文件输入设置**：启用文件输入模式、视频文件路径
- **星图解算**：astrometry.net路径、更新频率、显示选项
- **GPS设置**：端口、波特率、PPS配置
- **检测参数**：灵敏度、触发阈值
- **存储策略**：保留时间、压缩设置
- **通信选项**：MQTT服务器、API配置

详细配置示例请参考`config-example.toml`和`config-file-input.toml`文件。

## 文件输入模式

系统支持使用预先录制的视频文件代替实时摄像头，便于开发和测试：

```toml
[camera]
# 启用文件输入模式
file_input_mode = true
# 视频文件路径
input_file_path = "/path/to/your/starsky_video.mp4"
# 是否循环播放视频
loop_video = true
```

更多信息请参阅[文件输入模式文档](docs/file_input.md)。

## 星图解算功能

系统可以使用astrometry.net工具自动识别和解算当前画面中的星星，显示星图叠加层：

```toml
[star_chart]
# 启用星图叠加
enabled = true
# astrometry.net工具路径
solve_field_path = "/usr/local/bin/solve-field"
# 更新频率（秒）
update_frequency = 30.0
```

更多信息请参阅[星图功能文档](docs/star_chart.md)。

## 开发指南

- 使用`cargo test`运行测试
- 使用`./build.sh clean`清理构建文件
- 查看[设计文档](docs/design.md)了解系统架构
- 使用[文件输入模式](docs/file_input.md)进行开发和测试

## 许可证

MIT License