基于MATLAB图像处理的自动QQ小游戏（一）自动扫雷篇（挖金子）

学了那么一些数字图像处理之后，就用MATLAB实现了一直心心念念的自动扫雷，同时也做了QQ游戏上另外两款热门游戏的自动化——连连看和找不同。对的，你没有看错，是连连看和找不同。虽然已经2021年了，在舍友的推荐下我打开了QQ游戏这个世界，里面最热门的游戏连连看必须占一份。
本篇主要是自动扫雷篇，另外两个游戏会后续更新。此外，虽然这个自动化看起来很像是外挂，但是我们本着的是极客精神（~~），写这个程序的最大享受就是写他的过程和成功的喜悦，用它来和玩家竞争是绝对不支持的。

文章目录

基于MATLAB图像处理的自动QQ小游戏（一）自动扫雷篇（挖金子）
一、关于QQ小游戏
二、实现思路
- 1.MATLAB实现桌面截屏和控制鼠标
- 2.识别——将截图内容识别为矩阵
- 3.排雷
三、效果测试

一、关于QQ小游戏

虽然电脑版的QQ小游戏已经淡出了人们的视野，但是上面每天依旧有不少玩家在线，而且基本都是高手。相继在连连看和找不同区被高手秒杀，特别是在我一直觉得自己还比较擅长的扫雷的被打压之后，我含泪企图用所学知识帮我找回一些自信。

二、实现思路

简单来讲就是：截屏-识别-排雷-点击。那么这四个方面具体的实现如下：

1.MATLAB实现桌面截屏和控制鼠标

在MATLAB中调用java的方法来实现截屏和控制鼠标。具体的调用的是java.awt.Robot这一用于测试自动化的类。具体的代码如下：

robot = java.awt.Robot;%创建robot对象
rec= java.awt.Rectangle(); %创建矩形对象
rec.x=1;rec.y=1;%设置矩形的左上角坐标（屏幕像素）
rec.width=1360;rec.height=768;%设置矩形的长宽
image = robo.createScreenCapture(rec);%按矩形截取屏
filehandle = java.io.File('xxx.png');
javax.imageio.ImageIO.write(image,'png',filehandle);%保存截图%%下面是制鼠标的三个函数
robot .mouseMove(x,y);%移动鼠标到x,y
robo.mousePress  (java.awt.event.InputEvent.BUTTON1_MASK);%按下左键
%按下和放开中间需要加入一些延时才可以实现一次点击。
robo.mouseRelease(java.awt.event.InputEvent.BUTTON1_MASK);%松开左键

2.识别——将截图内容识别为矩阵

因为游戏窗口的位置一般都是固定的，所以人为的设置具体的参数以获取挖掘界面。
采用一些常见的图像处理方式识别图片内容，首先取恰当的阈值将图片二值化，去除背景，保留数字和方块。得到如下结果：

每个方块和数字的的位置都非常具有规律，很容易分割出每一个数字和方块。至于识别具体的数字、方块、空白，我采用的是非常直白的两个矩阵相减的方法。先获取模板，将分割出来的部分轮流和模板相减，差值最小的一个模板就是该部分代表的内容。因为数字都十分的规范，每个像素点的位置都不会改变，一般相减为0则可以判断该方块的内容。虽然这样做有很多缺陷，但是MATLAB适合矩阵操作，在这里足够实用，没有出现过识别错误的情况。当然也可以尝试一些其他识别方法如贝叶斯公式等。

因为QQ小游戏的雷比较少，所以不会出现5以上的数字，没有挖开的方块和任何一个模板相减都不会为0，所以不需要为其单独准备一个模板。这样就可以将上面的二值图识别为一个矩阵，方便后续的排雷算法。

3.排雷

我使用的排雷方法是总结我多年的扫雷经验得到的（狗头）。总的来说，我在扫雷的时候确定一个方块有雷还是没有雷一共有四种方式：
（1）最直白，也是扫雷的规则：数字周围的方块数等于数字的值，这样就可以确定这些方块就是雷。比如最常见到的1周围有一个方块。

（2）进一步，属于（1）的拓展：数字周围的方块含有雷的个数等于数字，这样就可以确定其余的方块都不是雷；雷的个数加剩余方块数等于数字，那么剩余方块都是雷。当然确定的雷是依靠上一条得出的。依靠这两个规则可以排除绝大多数的方块，如下图：

（3）绕一点，属于（2）的延伸：数字周围的一部分方块一定包含确定数量的雷，若这个数量加确定的雷数等于数字那么剩下的方块都不是雷，如果这个数量加剩余方块数加已确定的雷数等于数字，那么剩余方块都是雷。这和（2）非常相似，只不过变成了一组方块包含的雷。对于一组的理解如下图：因为第二行的数字2，可以确定第三行的两个方块内必定含有一个雷，这就是一组方块。则对于第三行的数字2而言，这个数量加确定的雷数等于数字 1+1=2所以第四行的方块（剩余的方块）都不是雷，可以挖开。这样就可以不用确定这一组方块中雷的具体位置就可以排雷。

（4）再绕一点，属于（3）的延伸：数字周围的一部分方块只能包含一定数量的雷（不确定是否包含），如果这个数量+已确定的雷数+剩余的方块数等于数字，那么剩余的方块都是雷。单独使用这个方法只可以用来确定雷，不能用来排除雷，因为不确定是否含有雷。如下图，因为数字2，可以确定其下面的三个方块包含一个雷。对于数字3而言，其下面的前两个方块就是属于只能包含一个雷的一组方块，那么就可以确定剩余的方块是雷（椭圆）。

组合使用上述4种方法基本上可以排除所有能排除的方块，只留下需要猜测的部分，基本上可以拿下高级扫雷（doge）。当然，这只是我自己的总结，如果还有更全面的方法欢迎大神在评论区指出。
花费一些心思把这四种方法实现为代码，(1)(2)的实现比较容易，(3)我采用数组和子集的方式多次遍历矩阵实现。对于QQ扫雷使用前3种方式基本上就可以扫出所有雷，所以方法(4)就没有实现（并不是偷懒）。

三、效果测试

参照上面的原理，用MATLAB使用大量的if和else写了大概200行就达成了自动扫雷的成就。
首先手动点击，点开一块区域后再运行程序。因为是截屏，处理完之后再操纵鼠标点击，所以当出现大片空白的之后鼠标还是会去点击，看起来就很奇怪。但是速度绝对杠杠的，控制时长在30s左右基本可以无敌手，当然可以更快，但是那样就不像人操作的了。

最后，写这个是为了体会用知识解决问题的喜悦，可不是用来作弊开挂的，所以我并没有继续写GUI和完善使用。想进一步研究和改进的同仁可以点击这里下载所有文件。

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