TensorFlow Object Detection API の pipeline.config をコードから書き換える

TensorFlow Object Detection API の クラス数やチェックポイント・パス、トレーニングデータセットや各種パラメーターを設定する  pipeline.config ファイル。

ファイルに直接上書きしてもいいのですが、コードで動的に変えたい場合は、以下のコードで各パラメーターを変更して保存、もしくは上書きできます。
###1,Object Detection APIをインストール

```python

import os
import pathlib

# クローン


# Clone the tensorflow models repository if it doesn't already exist
if "models" in pathlib.Path.cwd().parts:
  while "models" in pathlib.Path.cwd().parts:
    os.chdir('..')
elif not pathlib.Path('models').exists():
  !git clone --depth 1 https://github.com/tensorflow/models

  # Install the Object Detection API

%cd models/research/

!protoc object_detection/protos/*.proto --python_out=.
!cp object_detection/packages/tf2/setup.py .
!python -m pip install .
```
###2,指定のパラメータで書き換え


```python
from google.protobuf import text_format
from object_detection.protos import pipeline_pb2

pipeline_config_path = 'ssd_resnet50_v1_fpn_640x640_coco17_tpu-8/pipeline.config'
new_pipeline_config_path = './new_pipeline.config'

pipeline_config = pipeline_pb2.TrainEvalPipelineConfig()                                                                                                                                                                                                          

with tf.io.gfile.GFile(pipeline_config_path, "r") as f:                                                                                                                                                                                                                     
    proto_str = f.read()                                                                                                                                                                                                                                          
    text_format.Merge(proto_str, pipeline_config)                                                                                                                                                                                                                 

# 変えたい設定パラメーター。ここでは、クラス数を10に変更する
pipeline_config.model.ssd.num_classes = 10
pipeline_config.train_input_reader.tf_record_input_reader.input_path[:] = [tf_record_path] #このパラメータはこの形式で渡さないと失敗する

config_text = text_format.MessageToString(pipeline_config)
                                                                                                                                                                                                    
with tf.io.gfile.GFile(new_pipeline_config_path, "wb") as f:                                                                                                                                                                                                                       
    f.write(config_text)  
```

元の pipeline.config がこちら。

```
model {
  ssd {
    num_classes: 90 # このケースではデフォでCOCOデータセットのクラス数になっている
    image_resizer {
      fixed_shape_resizer {
        height: 640
        width: 640
      }
    }
    feature_extractor {
      type: "ssd_resnet50_v1_fpn_keras"
      depth_multiplier: 1.0
      min_depth: 16
      conv_hyperparams {
        regularizer {
          l2_regularizer {
            weight: 0.0004
          }
        }
        initializer {
          truncated_normal_initializer {
            mean: 0.0
            stddev: 0.03
          }
        }
        activation: RELU_6
        batch_norm {
          decay: 0.997
          scale: true
          epsilon: 0.001
        }
      }
      override_base_feature_extractor_hyperparams: true
      fpn {
        min_level: 3
        max_level: 7
      }
    }
    box_coder {
      faster_rcnn_box_coder {
        y_scale: 10.0
        x_scale: 10.0
        height_scale: 5.0
        width_scale: 5.0
      }
    }
    matcher {
      argmax_matcher {
        matched_threshold: 0.5
        unmatched_threshold: 0.5
        ignore_thresholds: false
        negatives_lower_than_unmatched: true
        force_match_for_each_row: true
        use_matmul_gather: true
      }
    }
    similarity_calculator {
      iou_similarity {
      }
    }
    box_predictor {
      weight_shared_convolutional_box_predictor {
        conv_hyperparams {
          regularizer {
            l2_regularizer {
              weight: 0.0004
            }
          }
          initializer {
            random_normal_initializer {
              mean: 0.0
              stddev: 0.01
            }
          }
          activation: RELU_6
          batch_norm {
            decay: 0.997
            scale: true
            epsilon: 0.001
          }
        }
        depth: 256
        num_layers_before_predictor: 4
        kernel_size: 3
        class_prediction_bias_init: -4.6
      }
    }
    anchor_generator {
      multiscale_anchor_generator {
        min_level: 3
        max_level: 7
        anchor_scale: 4.0
        aspect_ratios: 1.0
        aspect_ratios: 2.0
        aspect_ratios: 0.5
        scales_per_octave: 2
      }
    }
    post_processing {
      batch_non_max_suppression {
        score_threshold: 1e-08
        iou_threshold: 0.6
        max_detections_per_class: 100
        max_total_detections: 100
        use_static_shapes: false
      }
      score_converter: SIGMOID
    }
    normalize_loss_by_num_matches: true
    loss {
      localization_loss {
        weighted_smooth_l1 {
        }
      }
      classification_loss {
        weighted_sigmoid_focal {
          gamma: 2.0
          alpha: 0.25
        }
      }
      classification_weight: 1.0
      localization_weight: 1.0
    }
    encode_background_as_zeros: true
    normalize_loc_loss_by_codesize: true
    inplace_batchnorm_update: true
    freeze_batchnorm: false
  }
}
train_config {
  batch_size: 64
  data_augmentation_options {
    random_horizontal_flip {
    }
  }
  data_augmentation_options {
    random_crop_image {
      min_object_covered: 0.0
      min_aspect_ratio: 0.75
      max_aspect_ratio: 3.0
      min_area: 0.75
      max_area: 1.0
      overlap_thresh: 0.0
    }
  }
  sync_replicas: true
  optimizer {
    momentum_optimizer {
      learning_rate {
        cosine_decay_learning_rate {
          learning_rate_base: 0.04
          total_steps: 25000
          warmup_learning_rate: 0.013333
          warmup_steps: 2000
        }
      }
      momentum_optimizer_value: 0.9
    }
    use_moving_average: false
  }
  fine_tune_checkpoint: "PATH_TO_BE_CONFIGURED"
  num_steps: 25000
  startup_delay_steps: 0.0
  replicas_to_aggregate: 8
  max_number_of_boxes: 100
  unpad_groundtruth_tensors: false
  fine_tune_checkpoint_type: "classification"
  use_bfloat16: true
  fine_tune_checkpoint_version: V2
}
train_input_reader {
  label_map_path: "PATH_TO_BE_CONFIGURED"
  tf_record_input_reader {
    input_path: tf_record_path
  }
}
eval_config {
  metrics_set: "coco_detection_metrics"
  use_moving_averages: false
}
eval_input_reader {
  label_map_path: "PATH_TO_BE_CONFIGURED"
  shuffle: false
  num_epochs: 1
  tf_record_input_reader {
    input_path: "PATH_TO_BE_CONFIGURED"
  }
}
```

クラス数の書き換え処理をした結果がこちら↓

```
model {
  ssd {
    num_classes: 10 # 指定した値に書きかわる
・・・
・・・
```

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