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# 流星监控系统 (Meteor Detection System)
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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。
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## 功能特点
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- **实时视频捕获**：支持星光级摄像头，可动态调整参数
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- **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
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- **自动流星检测**：使用计算机视觉算法分析视频帧
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- **星图自动解算**：使用astrometry.net实时计算当前视野中的星图
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- **GPS时间与位置同步**：提供精确的事件元数据
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- **本地环形缓存存储**：持续记录最近视频
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- **检测事件云端上传**：包含元数据的事件片段上传
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- **远程控制接口**：通过REST API和MQTT协议
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- **系统健康监控**：自动恢复和故障处理
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## 项目结构
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meteor_detect/
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├── src/
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│ ├── camera/ # 摄像头控制与视频采集
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│ │ ├── controller.rs # 摄像头控制器
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│ │ ├── frame_buffer.rs # 视频帧缓冲区
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│ │ └── opencv.rs # OpenCV摄像头驱动
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│ ├── gps/ # GPS和时间同步
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│ │ ├── controller.rs # GPS控制器
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│ │ └── nmea.rs # NMEA解析器
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│ ├── sensors/ # 环境传感器
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│ │ ├── controller.rs # 传感器控制器
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│ │ └── dht22.rs # 温湿度传感器驱动
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│ ├── detection/ # 流星检测算法
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│ ├── overlay/ # 视频叠加层
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│ │ ├── watermark.rs # 水印叠加
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│ │ └── star_chart.rs # 星图叠加
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│ ├── storage/ # 数据存储管理
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│ ├── communication/ # 通信与远程控制
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│ ├── monitoring/ # 系统监控
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│ ├── config.rs # 配置管理
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│ └── main.rs # 应用程序入口
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├── demos/ # 演示程序
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│ ├── camera_demo.rs # 摄像头演示
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│ ├── watermark_demo.rs # 水印叠加演示
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│ └── file_input_demo.rs # 文件输入演示
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├── docs/ # 文档
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│ ├── design.md # 设计文档
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│ ├── star_chart.md # 星图功能文档
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│ └── file_input.md # 文件输入模式文档
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├── Cargo.toml # 项目配置与依赖
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├── config-example.toml # 配置文件示例
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├── config-file-input.toml # 文件输入模式配置示例
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├── build.sh # 构建脚本
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└── README.md # 项目文档
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```
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## 硬件要求
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- **树莓派**：3B+/4B/5 (推荐)
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- **星光级摄像头**：支持IMX477/IMX462传感器
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- **GPS模块**：支持PPS信号输出（精确授时）
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- **可选传感器**：温湿度(DHT22)、光敏传感器
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- **存储**：32GB+高速microSD卡
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## 软件依赖
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- **Rust 1.70+** (2021 edition)
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- **OpenCV 4.x**
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- **Astrometry.net** 星图解算工具
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- **V4L2** 摄像头工具
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- **SQLite 3**
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## 快速开始
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### 安装依赖
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使用我们的安装脚本一键安装所有依赖：
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```bash
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./build.sh setup
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```
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或手动安装：
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```bash
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# 安装Rust
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curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
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# 安装系统依赖
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sudo apt update
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sudo apt install -y git curl build-essential pkg-config \
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libssl-dev libv4l-dev v4l-utils \
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libopencv-dev libsqlite3-dev \
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astrometry.net astrometry-data-tycho2
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```
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### 编译项目
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```bash
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# 调试版本
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./build.sh build
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# 发布版本（优化性能）
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./build.sh build-release
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```
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### 配置系统
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```bash
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# 创建默认配置
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./build.sh create-config
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# 编辑配置文件
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nano ~/.config/meteor_detect/config.toml
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```
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### 运行系统
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```bash
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# 使用构建脚本
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./build.sh run
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# 或直接运行
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cargo run --release
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```
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### 运行演示程序
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系统包含多个演示程序，用于测试特定功能：
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```bash
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# 运行摄像头演示
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cargo run --bin camera_demo
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# 运行水印叠加演示
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cargo run --bin watermark_demo
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# 运行文件输入演示（使用视频文件代替摄像头）
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cargo run --bin file_input_demo
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```
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## 配置选项
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配置文件位于`~/.config/meteor_detect/config.toml`，包含以下主要配置项：
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- **摄像头参数**：分辨率、曝光、增益
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- **文件输入设置**：启用文件输入模式、视频文件路径
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- **星图解算**：astrometry.net路径、更新频率、显示选项
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- **GPS设置**：端口、波特率、PPS配置
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- **检测参数**：灵敏度、触发阈值
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- **存储策略**：保留时间、压缩设置
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- **通信选项**：MQTT服务器、API配置
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详细配置示例请参考`config-example.toml`和`config-file-input.toml`文件。
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## 文件输入模式
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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：
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```toml
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[camera]
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# 启用文件输入模式
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file_input_mode = true
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# 视频文件路径
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input_file_path = "/path/to/your/starsky_video.mp4"
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# 是否循环播放视频
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loop_video = true
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```
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更多信息请参阅[文件输入模式文档](docs/file_input.md)。
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## 星图解算功能
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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：
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```toml
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[star_chart]
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# 启用星图叠加
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enabled = true
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# astrometry.net工具路径
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solve_field_path = "/usr/local/bin/solve-field"
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# 更新频率（秒）
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update_frequency = 30.0
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```
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更多信息请参阅[星图功能文档](docs/star_chart.md)。
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## 开发指南
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- 使用`cargo test`运行测试
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- 使用`./build.sh clean`清理构建文件
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- 查看[设计文档](docs/design.md)了解系统架构
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- 使用[文件输入模式](docs/file_input.md)进行开发和测试
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## 许可证
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MIT License
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