纸币图像采集、识别和处理是纸币清分系统中的核心技术,特别是在银行业,纸币清分系统具有广阔的市场前景和发展潜力。研究纸币清分系统的关键问题就是设计出实时的电路和高效率的识别算法,本论文主要围绕纸币图像采集、识别和处理涉及的软硬件设计与开发问题展开了深入的研究与讨论,提出了一套实验研究平台和设计方案,为最终产品开发提供了参考。在软件系统设计上,本文通过对纸币特征进行分析,着重对纸币的识别过程做了详细研究。在图像的预处理中,由于系统对纸币处理实时性的要求,该过程必须在很短时间内完成,因此我们采用分段线性拟合的方法确定图像中纸币的四个边界,以完成纸币的定位和倾斜矫正。在特征提取中,我们对基于方向块的特征提取方法进行了分析,在此基础上针对各国币种的特点,对图像方向块的划分方式做了研究,并采用了基于局部图像划分的方向块特征提取方法;针对系统的实时性要求,在分类器设计中,我们先用纸币图像的长宽特征建立了币种分类器,然后再用方向块特征建立了综合分类器,完成币种、面向识别。根据前面的识别结果,完成接下来的新旧和残损清分。在硬件系统设计上,本文提出将接触式图像传感器(CIS)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和高速数字信号处理(DSP)技术相结合。纸币图像通过CIS的高速采集以及A/D转换电路的模数转换,存入DSP的存储空间;DSP处理器对读入的图像数据做一系列的处理,继而实现纸币的识别与清分功能;CPLD完成硬件系统的时序控制和提供电路所需的逻辑信号。实验表明,本文实现的系统满足了纸币识别和清分的技术要求,具有较高的实用价值。