决策树完成图片分类任务

数据集要求： 训练集 和 验证集 （要求分好） 

图片放置规则 ： 一个总文件夹 放类别名称的子文件夹 其中子文件夹 为存放同一类别图片

举个例子 分类动物 则 总文件夹名称为动物 子文件夹为 猫 狗 猪猪 。。。

其中猫的文件夹里面都是猫

给出代码：

import os
import cv2
import numpy as np
import logging
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
from sklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix
 
# 设置日志
logging.basicConfig(filename='training_log.txt', level=logging.INFO, format='%(asctime)s - %(message)s')
 
# 读取图像数据和标签
def load_images_from_folder(folder):
    images = []
    labels = []
    label = 0
    for subdir in os.listdir(folder):
        subpath = os.path.join(folder, subdir)
        if os.path.isdir(subpath):
            for filename in os.listdir(subpath):
                if filename.endswith(".jpg"):
                    img_path = os.path.join(subpath, filename)
                    img = cv2.imread(img_path, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
                    img_normalized = cv2.resize(img, (256, 256))  # 归一化图像大小为256x256
                    images.append(img_normalized.flatten())
                    labels.append(label)
            label += 1
    return images, labels
 
# 主函数
def main():
    # train_folder = "YOUR_TRAIN_DATASET_FOLDER_PATH"  # 替换为你的训练集文件夹路径
    # test_folder = "YOUR_TEST_DATASET_FOLDER_PATH"    # 替换为你的测试集文件夹路径
 
    train_folder = "/Users/chen_dongdong/Desktop/宝钢项目/little_work/train"  # 替换为你的训练集文件夹路径
    test_folder = "/Users/chen_dongdong/Desktop/宝钢项目/little_work/val"    # 替换为你的测试集文件夹路径
 
    logging.info("Loading training data from %s", train_folder)
    X_train, y_train = load_images_from_folder(train_folder)
    logging.info("Loaded %d training samples", len(X_train))
 
    logging.info("Loading test data from %s", test_folder)
    X_test, y_test = load_images_from_folder(test_folder)
    logging.info("Loaded %d test samples", len(X_test))
 
    logging.info("Training DecisionTreeClassifier...")
    clf = DecisionTreeClassifier()
    clf.fit(X_train, y_train)
    logging.info("Training completed.")
 
    y_pred = clf.predict(X_test)
    accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)
    logging.info("Test Accuracy: %f", accuracy)
 
    cm = confusion_matrix(y_test, y_pred)
    cm_normalized = cm.astype('float') / cm.sum(axis=1)[:, np.newaxis]
    logging.info("Normalized Confusion Matrix:")
    for row in cm_normalized:
        logging.info(" - ".join(map(lambda x: "{:.2f}".format(x), row)))
 
    # 打印特征重要性
    feature_importances = clf.feature_importances_
    top_features = np.argsort(feature_importances)[-10:]  # 打印最重要的10个特征
    logging.info("Top 10 important features:")
    for idx in top_features:
        logging.info("Feature %d: %f", idx, feature_importances[idx])
 
if __name__ == "__main__":
    main()

使用DecisionTreeClassifier的feature_importances_属性。这个属性会返回一个数组，其中每个值表示相应特征的重要性。值越大，特征越重要。

我们使用的是图像的灰度值作为特征，所以特征的数量会非常大（例如，对于256x256的图像，有65536个特征）。为了简化输出，我们可以只打印出最重要的特征。

这是我们生成的日志文件 

使用sklearn的决策树分类器和opencv来处理图像数据。这个脚本将：

1. 从指定的文件夹中读取所有子文件夹中的图像。
2. 将图像转换为灰度。
3. 将灰度图像转换为一维数组作为特征。
4. 使用决策树分类器进行训练。
5. 输出模型的准确性。

请确保已经安装了opencv和sklearn库。

pip install opencv-python-headless
pip install scikit-learn

 可加镜像

pip install 镜像-CSDN博客

在训练过程中记录关键的信息，例如每次迭代的训练损失、验证损失、准确性等。但由于我们在此使用的是DecisionTreeClassifier，它不像深度学习模型那样进行多次迭代，所以我们只能记录模型的最终准确性和混淆矩阵。