本发明提供了一种多光谱纸币验钞机的设计方法，本方法依次包括以下步骤：S1)纸币进入验钞机后，首先通过光电对管信号和磁头信号判断出纸币的朝向，并用CIS传感器获取纸币图像；S2)对采集得到的CIS原始图像进行亮度补偿、纸币边缘检测和几何校正的预处理，得到标准化的纸币图像；S3)提取纸币图像特征，依据这些特征对纸币进行真伪鉴别，然后基于图像分析的方法实现纸币的冠字号识别；S4)真伪鉴别结果或冠字号识别结果通过RS-232、以太网或通用I/O信号发送给其它设备或部件。本方法可实现较高可靠性的真伪鉴别，还可以同时实现纸币冠字号的识别，进而支持银行系统实现纸币流通的科学管理。