"ステレオカメラにより、車両が進行する道路を撮影した各々の撮影画像を得る一方、前記ステレオカメラに近接して配置されたレーザセンサにより、前記車両が進行する道路との間の距離をスキャンして計測した距離データを得ることにより、前記距離データを結合したスキャン画像と、前記各々の撮影画像とに基づいて前記ステレオカメラの視野内を入退出した車両を検知する車両検知装置であって、前記各々の撮影画像における画素間の視差データを画素毎に求め、当該視差データから前記ステレオカメラと撮影対象との間の距離を示す距離データを画素毎に求め、この距離データを画素毎に有する距離画像を作成する距離画像作成手段と、前記距離画像における前記進行する方向に沿った幅よりも短い所定幅に関し、前記距離画像内の前記所定幅における距離データと、前記スキャン画像内の前記所定幅における距離データとの誤差がしきい値以内になるか否かを判定し、前記しきい値以内になる場合に当該距離画像の使用を許可し、否の場合に当該距離画像の使用を禁止する使用許可手段と、前記使用が許可された距離画像により表される立体の形状を近似して表すように、予め記憶した複数の部品データを選択する立体形状近似手段と、前記選択された各部品データを前記立体の形状に基づいて結合することにより、前記立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成するオブジェクトデータ作成手段と、前記オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する判定履歴記憶手段と、前記判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、前記入退出した車両を検知する車両検知手段とを備えたことを特徴とする車両検知装置。請求項1に記載の車両検知装置において、前記距離画像作成手段は、高速で進入する車両に対しては前記各々の撮影画像から車両進行方向に沿ったエッジの広がりを検出し、当該エッジを鮮明化するように補正した後、前記視差データを求めることを特徴とする車両検知装置。請求項1に記載の車両検知装置において、前記オブジェクトデータについて人物の一部を表すか否かを判定し、人物の一部を表す場合には警報信号を出力する警報出力手段を更に備えたことを特徴とする車両検知装置。請求項1に記載の車両検知装置において、前記距離画像毎に特徴点を抽出し、当該特徴点を含む距離画像内の距離データとの誤差が前記しきい値以内に収まる前記スキャン画像内の距離データを求める特徴点抽出手段と、当該求めた距離データに基づき、前記距離画像間の前記特徴点の移動量を算出し、前記移動量の方向と大きさにより、車両の前進、停止又は後退を示す挙動を判定する車両挙動判定手段を更に備えたことを特徴とする車両検知装置。請求項4に記載の車両検知装置において、前記距離画像間の移動量を前記車両の先端から後端まで加算することにより、前記車両の長さを算出する車長算出手段を更に備えたことを特徴とする車両検知装置。請求項4に記載の車両検知装置において、前記使用が許可された距離画像から前記道路に車両が接地する接地部分を抽出する接地部分抽出手段と、前記接地部分の近傍領域の距離画像により表される車軸に相当する円形部分の立体を近似して表すように、前記各部品データのいずれかを選択する円形部分近似手段と、前記円形部分近似手段により選択された部品データを前記オブジェクトデータ作成手段により結合して得られたオブジェクトデータについて、前記車軸に相当する円形部分の立体を近似して表す部品データの個数を計測することにより、前記視野内を通過する車軸の数を計測する車軸数計測手段と、を更に備えたことを特徴とする車両検知装置。従って、工事調整コストを極力抑えたい場合、ポールセンサを、別の手段の車両検知装置に代替する必要がある。一方、カメラは、近年、値段が下がってきており、比較的安価に入手可能となっている。カメラを用いて車両の存在を検知する方法は、交通状況把握装置などで実用化されている。この種の交通状況把握装置は、動画処理による車両検知を行っている。しかしながら、カメラを用いる方法は、光学条件の変化の影響を大きく受ける。例えば、料金所の環境下では、照明や車両のヘッドライトの点灯や消灯による変化、太陽や照明による車両の影などを検知する可能性がある。このため、料金所の環境下でカメラを用いた車両検知装置は実例が無い。本発明が解決しようとする課題は、光学条件の変化に影響されず、入退出した車両を検知し得る車両検知装置を提供することである。実施形態の車両検知装置は、ステレオカメラにより、車両が進行する道路を撮影した各々の撮影画像を得る一方、前記ステレオカメラに近接して配置されたレーザセンサにより、前記車両が進行する道路との間の距離をスキャンして計測した距離データを得ることにより、前記距離データを結合したスキャン画像と、前記各々の撮影画像とに基づいて前記ステレオカメラの視野内を入退出した車両を検知する。前記車両検知装置は、距離画像作成手段、使用許可手段、立体形状近似手段、オブジェクトデータ作成手段、判定履歴記憶手段及び車両検知手段を備えている。前記距離画像作成手段は、前記各々の撮影画像における画素間の視差データを画素毎に求め、当該視差データから前記ステレオカメラと撮影対象との間の距離を示す距離データを画素毎に求め、この距離データを画素毎に有する距離画像を作成する。前記使用許可手段は、前記距離画像における前記進行する方向に沿った幅よりも短い所定幅に関し、前記距離画像内の前記所定幅における距離データと、前記スキャン画像内の前記所定幅における距離データとの誤差がしきい値以内になるか否かを判定し、前記しきい値以内になる場合に当該距離画像の使用を許可し、否の場合に当該距離画像の使用を禁止する。前記立体形状近似手段は、前記使用が許可された距離画像により表される立体の形状を近似して表すように、予め記憶した複数の部品データを選択する。前記オブジェクトデータ作成手段は、前記選択された各部品データを前記立体の形状に基づいて結合することにより、前記立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成する。前記判定履歴記憶手段は、前記オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する。前記車両検知手段は、前記判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、前記入退出した車両を検知する。以下、各実施形態について図面を用いて説明する。<第1の実施形態>図1は第1の実施形態に係る車両検知装置を適用した車両検知システムの構成を示す模式図である。この車両検知システムは、レーザセンサ10、ステレオカメラ20、ETCシステム30及び車両検知装置100を備えている。レーザセンサ10は、ステレオカメラ20に近接して配置され、車両が進行する道路との間の距離をスキャンして計測した距離データを得るセンサであり、得られた距離データを車両検知装置100に送出している。補足すると、レーザセンサ10は、ステレオカメラ20に近接した位置から下方の道路に向けて垂直に且つ道路を横切る方向に沿ってレーザビームをスキャンし、レーザビームが反射する地点までの距離を計測した距離データを得るセンサである。なお、レーザセンサ10は、レーザビームをスキャンし、反射したレーザビームを受波した受波データを車両検知装置100に送出するセンサとしてもよい。この場合、車両検知装置100は、受波データから距離データを算出する機能を備える必要がある。ステレオカメラ20は、上下方向に配置された複数のカメラを含む撮影装置である。ステレオカメラ20は、車両が進行する道路を撮影した各々の撮影画像を得ると共に、当該各々の撮影画像を車両検知装置100に送出する機能をもっている。ステレオカメラ20内の各カメラは、予め設定したフレームレートで動画像を撮影するディジタルカメラである。ステレオカメラ20は、料金所のアイランド部分に立つポールに設置され、車両の進行方向に対し、上斜め方向から撮影し、車両が横方向に通過するように視野撮影領域が設定されている。すなわち、ステレオカメラ20は、上方から路面を撮影可能な位置に設置される。また、ステレオカメラ20は、カメラ視野内を走行する車両について、タイヤ車軸と地面との接地部分が映るよう調整される。また、ステレオカメラ20は、牽引棒などの牽引構造物を撮影する際に、車両による死角が発生しないように、車両の進行方向に対して垂直な方向から撮影可能な位置に設置される。なお、料金所では、車線内の車両の位置を適切に把握するため、1車線あたり3~4箇所にステレオカメラ20及び車両検知装置100を設置してもよい。ステレオカメラ20としては、上下のカメラに代えて、1枚のレンズで光学的に車両の上下の撮影画像を得る撮影装置としてもよい。例えば、ステレオカメラ20は、特殊なレンズにより、1台のカメラで同時に双方向からの映像を一度に分岐できる場合には、単数のカメラでハードウェアを構築してもよい。例えば、光の入り口には2つのレンズを備え、内部には光路を曲げるプリズムが配置されたウェッジプリズム偏光方式を用いたレンズ等が、適宜使用可能となっている。ステレオカメラ20によって得られた撮影画像は、撮影時刻を示すタイムコードを含んでいる。ステレオカメラ20、ETCシステム30及び車両検知装置100は、同期した時刻情報を生成する時計装置図示せずを有する。なお、撮影画像は、他の手法によって、ステレオカメラ20、ETCシステム30及び車両検知装置100が同期して動作すればステレオカメラ20の画像データの撮影時刻をETCシステム30及び車両検知装置100が認識できれば、必ずしもタイムコードを含まなくてもよい。ETCシステム30は、高速道路などの有料道路を通行する車両に対して課せられる通行料金を自動的に徴収する料金収受装置であり、車両に搭載されるETC車載器と無線通信し、通過車両を特定する情報を取得する。ETC車載器は、一般に、少なくとも無線通信を行うためのアンテナがフロントガラスを介して視認できる位置に設置される。車両検知装置100は、図2に示すように、表示部110、ユーザインタフェース120、記憶部130、ネットワークインタフェース140及び制御部150を備えている。表示部110は、LCDなどを用いたディスプレイ装置であり、当該車両検知装置100の運用状況を初めとする種々の情報を表示する。ユーザインタフェース120は、キーボード、マウス、タッチパネルなどのユーザから指示を受け付けるインタフェースである。記憶部130は、制御部150の制御プログラムや制御データを記憶する記憶装置であり、HDD、RAM、ROM、フラッシュメモリなどの記憶手段を1つまたは複数用いたものである。制御データとしては、例えば、立体の形状を表す複数の部品データ例、牽引棒の形状パターン、車軸の円形部分の形状データ、人物の一部の形状データなどがある。すなわち、記憶部130は、複数の部品データを予め記憶する。牽引棒の形状パターンは、例えば、車両の進行方向に沿って長辺を有する長方形を示す形状パターンの如き、牽引棒の典型的な形状パターンを示す情報である。牽引棒の形状パターンは、近接した2台の車両と、被牽引車を牽引棒で牽引する1台の車両と、を区別する場合に記憶される。そのため、牽引棒の形状パターンは、両者を区別しない場合には省略可能となっている。ネットワークインタフェース140は、LANなどのネットワークを通じて、ステレオカメラ20及びETCシステム30と通信するインタフェースである。制御部150は、メモリを有するマイクロプロセッサを備え、記憶部130が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、当該車両検知装置100の各部を統括して制御する制御手段であり、レーザセンサ10により得られた距離データを結合したスキャン画像図3Aと、ステレオカメラ20により得られた各々の撮影画像図3Bとに基づいて、ステレオカメラ20の視野内撮影領域内を入退出した車両を検知する機能をもっている。なお、制御部150は、入退出車両の検知に加え、実空間上における通過時刻ETCシステム30の通信エリアの通過時刻を予測する機能を有していてもよい。制御部150は、具体的には例えば、以下の各機能~を備えている。各々の撮影画像における画素間の視差データを画素毎に求め、当該視差データからステレオカメラ20と撮影対象との間の距離を示す距離データを画素毎に求め、この距離データを画素毎に有する距離画像図3Cを作成する距離画像作成機能。図4に示すように、距離画像FT0における車両の進行する方向xに沿った幅よりも短い所定幅wに関し、当該距離画像FT0内の当該所定幅wにおける距離データfT0yと、スキャン画像S内の当該所定幅wにおける距離データst0yとの誤差がしきい値以内になるか否かを判定し、しきい値以内になる場合に当該距離画像Ft0の使用を許可し、否の場合に当該距離画像Ft0の使用を禁止する使用許可機能。ここで、距離画像Ft0の撮影時刻T0と、スキャン画像S内の距離データst0の撮影時刻t0とは、|T0-t0|<εの関係にある但し、εは許容される時間差。言い換えると、使用許可機能は、距離画像Ft0の撮影時刻T0から時間差ε内の撮影時刻t0における距離データst0をスキャン画像Sから抽出することにより、スキャン画像S内の距離データst0を得る。しかる後、使用許可機能は、距離画像FT0内の当該所定幅wにおける距離データfT0yと、スキャン画像S内の当該所定幅wにおける距離データst0yとの誤差がしきい値以内になるか否かを判定する。また、この判定は、次のように変形してもよい。すなわち、ステレオ視より得られる距離画像Ftx,y=図4のFt0に対応を車両の進行方向に切断した画像をftt,y=図4のft0yに対応とし、スキャン画像をsty=図4のst0yに対応とすれば、図4と同様に両者を比較し、誤差関数E=mint|aftt,y-sty|aは定数を最小化するパラメータtを求める。最小化されたパラメータtにより画像ftt,yに修正が施される。当該使用が許可された距離画像Ft0により表される立体の形状を近似して表すように、予め記憶した複数の部品データを選択する立体形状近似機能。当該選択された各部品データを当該立体の形状に基づいて結合することにより、当該立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成するオブジェクトデータ作成機能。当該オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する判定履歴記憶機能。なお、判定履歴記憶機能は、車両の一部と判定された複数のオブジェクトデータが同時に検出された場合、両オブジェクトデータの間に、図5に示す如き、車両vehと被牽引車両tvとを連結する連結棒tbに相当する形状をもつ連結成分があるか否かを判定し、連結成分があれば両オブジェクトデータを1台の車両の一部と判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する構成としてもよい。当該判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、入退出した車両を検知する車両検知機能。次に、以上のように構成された車両検知システムの動作について図6及び図7のフローチャートを用いて説明する。車両検知装置100は、電源が投入されて起動されると、図10に示す動作を、電源が切られるまで繰り返し実行する。なお、この動作は、制御部150が、記憶部130に記憶される制御プログラムや制御データにしたがって動作することにより実現する。レーザセンサ10及びステレオカメラ20は、車両検知装置100の起動に先立って起動される。レーザセンサ10は、車両が進行する道路を横切る方向のスキャンを開始し、電源が切られるまで、距離データを車両検知装置100に伝送する。これにより、高精度の距離データが車両検知装置100に入力される。ステレオカメラ20は、所定のフレームレートによる撮影を開始し、電源が切られるまで、各カメラが撮影した各々の撮影画像を車両検知装置100に伝送する。これにより、同期のとれた各々の撮影画像が車両検知装置100に入力される。車両検知装置100内の制御部150は、距離画像作成機能が実行する前処理として、視野内に車両の進入図3Aを判定する注視領域を予め設定し、その領域内にて、進入物体のテクスチャー解析、エッジ等の検出を随時行ない、検出したエッジ等に基づいて各々の撮影画像から特徴点を抽出する。制御部150の距離画像作成機能は、各々の撮影画像における画素間の視差データを画素毎に求め、当該視差データからステレオカメラ20と撮影対象との間の距離を示す距離データを画素毎に求め、この距離データを画素毎に有する距離画像を作成するST1。視差データは、注視領域近傍を探索領域とし、各々の撮影画像の特徴点についてマッチング処理を行うことにより、求められる。制御部150の使用許可機能は、距離画像FT0における車両の進行する方向xに沿った幅よりも短い所定幅wに関し、当該距離画像FT0内の当該所定幅wにおける距離データfT0yと、スキャン画像S内の当該所定幅wにおける距離データst0yとの誤差がしきい値以内になるか否かを判定しST2、しきい値以内になる場合に当該距離画像Ft0の使用を許可し、否の場合に当該距離画像Ft0の使用を禁止する。制御部150の立体形状近似機能は、当該使用が許可された距離画像Ft0により表される立体の形状を近似して表すように、予め記憶した複数の部品データを選択するST3。例えば、立体形状近似機能は、距離画像により表される対象を適切な大きさの立体を表す部品データで近似する。複数の部品データが車両の進行方向に分布する場合には、独立した車両として扱う。これらは、車両が接近した状態を保ったまま視野内で観測されたことに相当している。また、車両の進行方向に垂直な方向に複数の部品データが分布する場合は、同一車両として捉える。このように部品データを、位置関係によって統合、分割する処理はオブジェクトデータ作成機能で行う。制御部150のオブジェクトデータ作成機能は、当該選択された各部品データを当該立体の形状に基づいて結合することにより、立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成するST4。制御部150の判定履歴記憶機能は、作成されたオブジェクトデータの有無により、視野内の障害物の有無を判定しST5、障害物が無ければステップST6に移行する。ステップST6では、判定履歴に変更が無いので、通過した台数0台を計測する。ステップST5の判定の結果、障害物があれば、作成されたオブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定しST7、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶するST8。具体的には、車両の一部と判定された場合には、車両進入の状態をメモリ内部記憶に保存する。前フレームに車両進入の記録がない場合には、車両進入の記録を開始させる。車両進入の記録がある場合には、前フレームとの対応関係を特徴量ベースで照合することにより、前後の位置関係をフレーム毎に記録する。車両が退出すると、車両進入の記録が更新されないこととなり、複数フレームにて車両の検知状況が記録されていたものが退出したとみなす。なお、判定履歴記憶機能は、車両の一部と判定された複数のオブジェクトデータが同時に検出された場合、両オブジェクトデータの間に連結成分があるか否かを判定し、連結成分があれば両オブジェクトデータを1台の車両の一部と判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する。連結成分が無ければ、両オブジェクトデータを独立した2台の車両の一部と判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶する。制御部150の車両検知機能は、当該判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、入退出した車両を検知し、通過した台数を計測するST6。上述したように本実施形態によれば、ステレオカメラ20と撮影対象との間の距離を示す距離データを画素毎に有する距離画像を作成し、距離画像FT0内の距離データfT0yと、スキャン画像S内の距離データst0yとの誤差がしきい値以内になる場合に当該距離画像Ft0の使用を許可し、当該使用が許可された距離画像Ft0により表される立体の形状を近似して表すように、予め記憶した複数の部品データを選択し、当該選択された各部品データを当該立体の形状に基づいて結合することにより、当該立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成し、当該オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶し、当該判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、入退出した車両を検知する構成により、光学条件の変化に影響されず、入退出した車両を検知することができる。補足すると、車両検知装置にステレオカメラ20を単独で用いた場合、距離を計測する対象となる車両については、形状の変化が大きいことと、日照条件の変化の影響を大きく受けることにより、特徴点の抽出精度にリスクを残すこととなる。一方、レーザセンサ10を単独で用いた場合、前述の変化による影響をあまり受けずに距離データを抽出できるものの、天候や埃などの影響が無視できないことにより、時間分解能が不足するリスクが存在する。そこで、本実施形態では、ステレオカメラ20による距離画像と、レーザセンサ10によるスキャン画像との双方を車両の検知に活用している。<第2の実施形態>次に、第2の実施形態に係る車両検知装置について説明する。以下の説明は、前述した説明に重複しないように、前述した部分については適宜、記載を省略する。このことは、他の各実施形態でも同様である。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、視野内を高速に車両が通過する場合に動きボケ誤差を減らすための形態である。例えば、視野内を高速に車両が通過する場合、通過時の撮影画像のフレーム数およびレーザセンサ10の取得スキャン数が減少する。さらに撮影画像のフレームについては、車両の進行方向について動きボケ誤差が発生する可能性がある。このため、制御部150の距離画像作成機能は、高速で進入する車両に対しては各々の撮影画像から車両進行方向に沿ったエッジの広がり動きブレを検出し、当該エッジを鮮明化するように補正した後、視差データを求める機能を含む構成としている。ここで、エッジの鮮明化とは、横方向に広がったエッジを先鋭化すること車両の輪郭を復元することを意味している。車両検知装置100の他の構成は、第1の実施形態と同様である。以上のような構成によれば、高速で進入する車両に対しては各々の撮影画像から車両進行方向に沿ったエッジの広がりを検出し、当該エッジを鮮明化するように補正した後、視差データを求めることにより、第1の実施形態の効果に加え、距離画像に含まれる距離データの誤差を低減させることができる。<第3の実施形態>次に、第3の実施形態に係る車両検知装置について説明する。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、視野内を人物やネコ等の動物などのように、車両以外の非検知対象が通過する場合の形態である。具体的には、制御部150は、オブジェクトデータについて人物の一部を表すか否かを判定し、人物の一部を表す場合には警報信号を出力する警報出力機能を更に備えている。例えば、人物などの非検知対象が視野内を通過すると、制御部150が、非検知対象のオブジェクトデータに基づき、車両以外の非検知対象と判定する。人物がカメラの視野内に入る場合、頭部、腕、胴体などの形状を表す部品データに基づき、人物と判断する。この際、単眼のカメラ映像での照合を用いてもよい。警報出力機能に対する例えば以降の補足説明は、他の実施形態で人物の一部を判定する場合でも同様である。制御部150は、人物以外の非検知対象物については、ステレオカメラ20による撮影画像、撮影時刻、レーザセンサ10による距離データ、及び非検知対象名などを記憶部130に書込んでもよい。次に、以上のように構成された車両検知装置の動作について図8のフローチャートを用いて説明する。ステップST1~ST6は、第1の実施形態と同様に実行される。本実施形態では、第1の実施形態のステップST7~ST8に代えて、ステップST11~ST16が実行される。制御部150は、オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定しST11、車両の一部であれば、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶してST12、ステップST6に移行する。ステップST11の判定の結果、否の場合には、制御部150は、当該オブジェクトデータについて人物の一部を表すか否かを判定するST13。判定の結果、人物の一部を表す場合には、制御部150は警報信号を出力しST14、処理を終了する。制御部150は、ステップST13の判定結果が否の場合には、警報信号を出力すると共にST15、当該オブジェクトデータの元となる距離画像の元となる撮影画像、撮影画像に含まれるタイムコードが示す撮影時刻、当該撮影時刻前後のレーザセンサ10の距離データ、及び非検知対象名を関連付けて記憶部130に保存しST16、処理を終了する。非検知対象名は、車両以外の非検知対象を表し、撮影画像内に撮影されて検知された対象の名称であり、操作者の操作により、ユーザインタフェース120から設定する。上述したように本実施形態によれば、オブジェクトデータについて人物の一部を表すか否かを判定し、人物の一部を表す場合には警報信号を出力する構成により、第1の実施形態の効果に加え、検知された人物に車道からの退出を促すと共に、車道内で人物が検知された旨の注意を車両の運転手に促すので、道路交通の安全性を向上させることができる。<第4の実施形態>次に、第4の実施形態に係る車両検知装置について説明する。本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、車両の挙動などを検知する形態である。具体的には、制御部150は、以下の各機能を更に備えている。距離画像毎に特徴点を抽出し、当該特徴点を含む距離画像内の距離データとの誤差がしきい値以内に収まるスキャン画像内の距離データを求める特徴点抽出機能。例えば、オブジェクトデータについて、車両の一部を表すか否かを判定し、車両の一部と判定された場合について、前フレームとの位置関係の変位をメモリに保存しておく。ステレオ視より得られる距離画像dcx,yについて、ステレオの対応づけに活用する代表的な特徴点cix,yの3次元空間上の位置としては、スキャン画像Dlyを参照することにより、正確な距離を得ることができる。当該求めた距離データに基づき、距離画像間の特徴点の移動量を算出し、当該移動量の方向と大きさにより、車両の前進、停止又は後退を示す挙動を判定する車両挙動判定機能。例えば、車両は時間の変化に従って通路内を並行移動するとする。撮影画像フレームの撮影内容が変化した際に特徴点が視野内に納まっている場合、フレーム間の移動距離は三角測量の原理を用いて、フレーム更新後の特徴点の位置ci1x’,yとの移動距離を測ればよい。撮影画像フレーム間の微小時間δt内に特徴点が変位した距離Lcix,y-ci1x’,yから、平均速度v=L/δtが求められる。平均速度vの大きさおよび方向を計測することにより、車両の前進停止後退の状態を推測できる。これにより、ステレオ視で得られた距離画像について、レーザセンサ10のスキャン画像から、距離画像内の特徴点の3次元空間上の位置を参照出来るため、ステレオ視単独で推定した距離よりも正確であり、従って映像中の車両の移動速度に関しても精度向上が望める。平均速度vの大きさを測定して、視野内の車両についての挙動前進、停止、後退計測機能が実現できる。ここで、制御部150は、距離画像間の移動量を車両の先端から後端まで加算することにより、車両の長さを算出する車長算出機能を更に備えてもよい。補足すると、視野内を通過中の車両の平均速度vが求まっており、車両の先端部分、および車両の後端部分については内部記憶に特徴量、フレーム情報にその位置が保存されている。このため、撮影画像1フレーム内に複数の特徴量を抽出し、各フレーム毎に特徴量の移動量を算出し、車両の進入から退出までの移動量を足し合わせることによって、車両の長さを算出することが可能である。次に、以上のように構成された車両検知装置の動作について図9のフローチャートを用いて説明する。ステップST1~ST8は、第1の実施形態と同様に実行される。本実施形態では、第1の実施形態のステップST1~ST8に追加して、ステップST21~ST24が実行される。制御部150は、前述したステップST8の後、距離画像毎に特徴点を抽出し、当該特徴点を含む距離画像内の距離データとの誤差がしきい値以内に収まるスキャン画像内の距離データを求める。制御部150は、当該求めた距離データに基づき、距離画像間の特徴点の移動量を算出するST21。制御部150は、当該移動量の大きさを当該距離画像間の時刻差で除算することにより、車両の平均速度を計測すると共にST22、当該移動量の方向と大きさにより、車両の前進、停止又は後退を示す挙動を判定しST23、平均速度及び判定結果をそれぞれ出力する。なお、挙動の判定内容が停止を示す場合、制御部150は、一定時間、停止の状態が続くようであれば、警報信号を出力する。また、挙動の判定内容が後退を示す場合、制御部150は、短時間だけ後退した状態であっても、警報信号を出力する。制御部150は、ステップST22で求めた距離画像間の移動量を車両の先端から後端まで加算することにより、車両の長さを算出しST24、算出結果を出力する。上述したように本実施形態によれば、距離画像毎に特徴点を抽出し、当該特徴点を含む距離画像内の距離データとの誤差がしきい値以内に収まるスキャン画像内の距離データに基づき、距離画像間の特徴点の移動量を算出し、当該移動量の方向と大きさにより、車両の前進、停止又は後退を示す挙動を判定する構成により、第1の実施形態の効果に加え、車両の挙動を検知することができる。補足すると、ステレオ映像とレーザセンサ10のスキャンデータを統合することにより、車両映像中の特徴点の3次元位置を正確に求め、その軌跡をフレーム毎に追跡することにより、特徴点の移動速度を求めることが可能となり、車両挙動の精度を向上させることが可能となる。なお、料金収受システムでは、車両の通過を検知する機能のほかに、車両の後退を検知する機能といった複数の機能が求められる場合があるが、これらの機能にそれぞれ専用のセンサを用いると、設置および調整コストが上昇する。しかしながら、本実施形態では、車両の通過や後退を検出するための専用のセンサを用いることなく、車両の通過や後退といった車両の挙動を求めることができる。また、本実施形態によれば、距離画像間の移動量を車両の先端から後端まで加算する場合には、車両の長さを算出することができる。<第5の実施形態>次に、第5の実施形態に係る車両検知装置について説明する。本実施形態は、第4の実施形態の変形例であり、車軸の数などを検知する形態である。具体的には、制御部150は、以下の各機能~を更に備えている。使用が許可された距離画像から道路に車両が接地する接地部分を抽出する接地部分抽出機能。接地部分の近傍領域の距離画像により表される車軸に相当する円形部分の立体を近似して表すように、各部品データのいずれかを選択する円形部分近似機能。円形部分近似機能により選択された部品データをオブジェクトデータ作成機能により結合して得られたオブジェクトデータについて、車軸に相当する円形部分の立体を近似して表す部品データの個数を計測することにより、視野内を通過する車軸の数を計測する車軸数計測機能。補足すると、制御部150は、距離画像中より路面と車軸の接地面を抽出し、複数の車両接地位置から、距離画像中でその位置に対応する領域と立体で表現されたオブジェクトデータを参照し、車軸に相当する円形部分を抽出することにより、車軸の数を計測する。制御部150は、二輪車が進入した場合に対し、順次検出される第1の車軸に相当する部品データの位置と、人物の一部と判定されたオブジェクトデータの位置と、第2の車軸に相当する部品データの位置とに基づいて、前輪及び後輪の車軸に相当する2つの部品データの間に人物の一部例、足部がある場合には二輪車と判定する機能を更に備えてもよい。次に、以上のように構成された車両検知装置の動作について図10のフローチャートを用いて説明する。ステップST1~ST7,ST21~ST23は、第4の実施形態と同様に実行される。第4の実施形態のステップST24は実行してもよいが、ここでは省略している。本実施形態では、第4の実施形態のステップST1~ST7,ST21~ST23に追加して、ステップST31~ST37が実行される。制御部150は、前述したステップST7の後、使用が許可された距離画像から道路に車両が接地する接地部分を抽出するST31。また、制御部150は、接地部分の近傍領域の距離画像により表される車軸に相当する円形部分の立体を近似して表すように、各部品データのいずれかを選択し、当該選択された部品データをオブジェクトデータ作成機能により結合して得られたオブジェクトデータについて、車軸に相当する円形部分の立体を近似して表す部品データの個数を計測することにより、視野内を通過する車軸の数を計測するST32。制御部150は、2つの車軸に相当する部品データ間に位置するオブジェクトデータについて人物ヘルメット、腕、胴体、足の一部を表すか否かを判定しST33、人物の一部を表す場合には当該車両が二輪車である旨を検出するST34。ステップST33で否を表す場合には、ステップST34では、当該車両が2輪車ではない旨を判定する。制御部150は、この判定の結果に応じて、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶してST35、ステップST6に移行する。制御部150は、ステップST35の後、距離画像毎に特徴点を抽出し、当該特徴点を含む距離画像内の距離データとの誤差がしきい値以内に収まるスキャン画像内の距離データを求める。制御部150は、当該求めた距離データに基づき、距離画像間の特徴点の移動量を算出するST21。制御部150は、当該特徴点が車両の先端、前輪の車軸、後輪の車軸、及び車両の後端である場合に、距離画像間の移動量を車両の先端から前輪の車軸まで加算し、前輪の車軸から後輪の車軸まで加算し、後輪の車軸から車両の後端まで加算することにより、車軸の位置を算出すると共に、距離画像間の移動量を前輪の車軸から人物の一部まで加算することにより、人物の位置を算出するST36。制御部150は、算出した車軸の位置と、人物の位置と、二輪車を示す車両種類とを含む二輪車判定情報を記憶部130に保存するST37。二輪車判定情報は、ステップST34で用いてもよい。二輪車判定情報をステップST34で用いる場合、ステップST32及びST33と並行して、ステップST21及びST36を実行して車軸の位置及び人物の位置を得ると、ステップST34では、この車軸の位置及び人物の位置と、記憶部130内の二輪車判定情報とを比較することにより、車両が二輪車か否かを判定する。以下、ステップST22~ST23は、第4の実施形態と同様に実行される。上述したように本実施形態によれば、使用が許可された距離画像から道路に車両が接地する接地部分を抽出し、接地部分の近傍領域の距離画像により表される車軸に相当する円形部分の立体を近似して表すように、各部品データのいずれかを選択し、選択された部品データをオブジェクトデータ作成機能により結合して得られたオブジェクトデータについて、車軸に相当する円形部分の立体を近似して表す部品データの個数を計測する構成により、第4の実施形態の効果に加え、視野内を通過する車軸の数を計測することができる。また、車軸の数の計測と、人物の一部の判定とを用いる場合、車両が二輪車であるか否かを判定することができる。すなわち、画像処理特有のパターンマッチングや追跡技術を活用して、車種の判別などの新しい機能を提供することができる。以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ステレオカメラ20と撮影対象との間の距離を示す距離画像を作成し、距離画像FT0内の距離データfT0yと、スキャン画像S内の距離データst0yとの誤差がしきい値以内になる場合に当該距離画像Ft0の使用を許可し、当該使用が許可された距離画像Ft0により表される立体の形状を近似して表すオブジェクトデータを作成し、当該オブジェクトデータについて車両の一部を表すか否かを判定し、当該判定結果と時刻情報とを含む判定履歴情報をメモリに記憶し、当該判定履歴情報内の判定結果の変化に基づいて、入退出した車両を検知する構成により、光学条件の変化に影響されず、入退出した車両を検知することができる。補足すると、ステレオカメラ20を料金収受システムに応用する場合、左右カメラの対応点を正確にとることにより、カメラの視野に進入した対象物体との距離画像を正確に推定することが出来る。但し、物体の形状に関するバリエーションに対して高い精度で距離画像を推定するにはリスクが伴う。そこで、ステレオ視単独で、距離画像を推定する精度を向上させるのではなく、レーザセンサ10による距離データを用いた評価を行うことにより、対応点マッチングの精度を保証させている。なお、上記の各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスクフロッピー登録商標ディスク、ハードディスクなど、光ディスクCD-ROM、DVDなど、光磁気ディスクMO、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOSオペレーティングシステムや、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のMWミドルウェア等が上記実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。さらに、各実施形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、LANやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は1つに限らず、複数の媒体から上記の各実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。なお、各実施形態におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上記の各実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。また、各実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。"