随着经济的巨大发展，商品流通和货币流通的速度急速加快。与此同时，货币流通中的破旧污损纸币也越来越多，导致人民生活的不便，是商品流通的梗阻。特别地，ATM自动取款机对纸币的质量要求更高。然而银行里的纸币清分工作大部分仍然是依靠人工处理，而人工清分工作效率极低。清分工作越来越成为金融系统的负担，国内对纸币清分机的需求极为迫切。 基于这样一种背景，为实现清分机的国产化目的，本文在系统总结分析前人的研究成果的基础上，基于数字图像处理技术，对清分机中的关键算法作了一些研究。本文主要成果包括：1、创新性地提出了一种倾斜图像快速校正算法。该算法通过快速定位倾斜目标图像边线的方法，实现了清分机对钞票图像的快速校正；2、提出了一种对纸币中数字号码的高速识别算法。该算法通过对号码图像横竖双向中线投影特征的提取与编码，实现印刷体数字的快速识别；3、提出了一种纸币新旧快速检测算法。这是纸币清分系统中的一个重点，也是一个难点，该算法通过DTW算法计算灰度直方图的相似程度来进行纸币新旧程度的判断，通过大量实验证明，效果良好。