TensorflowからONNXにエクスポートするには、tf2onnxを使用します。

インストール
pip3 install tf2onnx

まず、tf.graph_util.convert_variables_to_constantsを実行することで、Tensorflowのgraphのvariableをconstantに変換しておきます。これをfrozenと呼びます。

ただし、convert_variables_to_constantsにはBatchNormalizationでmoving_varianceのvariableをfrozenできない問題があるため、事前に問題の起こるノードを修正しておきます。（Unable to import frozen graph with batchnorm）

# fix batch norm nodes
gd = sess.graph.as_graph_def()
for node in gd.node:
    if node.op == 'RefSwitch':
        node.op = 'Switch'
        for index in range(len(node.input)):
            if 'moving_' in node.input[index]:
                node.input[index] = node.input[index] + '/read'
   elif node.op == 'AssignSub':
        node.op = 'Sub'
        if 'use_locking' in node.attr: del node.attr['use_locking']

# Freeze the graph
output_node_names=["upscale/mul","hourglass/hg_2/after/hmap/conv/BiasAdd","radius/out/fc/BiasAdd"]
frozen_graph_def = tf.graph_util.convert_variables_to_constants(
    sess,
    gd,
    output_node_names
)

次に、tf2onnx.tfonnx.process_tf_graphを実行することで、ONNXに変換します。引数には入力と出力に対応するノードを指定します。

# Convert to onnx
input_names=["import/eye:0"]
output_names=["import/upscale/mul:0","import/hourglass/hg_2/after/hmap/conv/BiasAdd:0","import/radius/out/fc/BiasAdd:0"]
graph1 = tf.Graph()
with graph1.as_default():
    tf.import_graph_def(frozen_graph_def)
    onnx_graph = tf2onnx.tfonnx.process_tf_graph(graph1, input_names=input_names, output_names=output_names)
    model_proto = onnx_graph.make_model("sample")
    with open("sample.onnx", "wb") as f:
        f.write(model_proto.SerializeToString())

出力されたONNXが正しいかどうかを、ONNXRuntimeを使用して検証します。

# Inference
import numpy
import onnxruntime as rt
onnx_sess = rt.InferenceSession("sample.onnx")
for node in onnx_sess.get_inputs():
    print(node.name)
    print(node.shape)
    print(node.type)
X = numpy.random.random((2, 36, 60, 1)).astype(numpy.float32)
pred_onnx = onnx_sess.run(None, {"import/eye:0":X})
print(pred_onnx)

なお、Placeholderがtf.contrib.layers.batch_normのis_trainingに接続されているなどすると、Ifを含むONNXが出力されるため、必要に応じてFalseなどの直値を設定しておきます。