随着医学影像设备的发展，功能图像和解剖图像的结合成为一个发展趋势，而图像配准的潜力在于综合处理应用这些成像设备所得信息，以获得新的有助于临床诊断的信息，在肿瘤的精确定位、癌症的早期诊断和治疗中发挥重要的作用。 本文主要对结合梯度信息和互信息的配准方法进行了研究改进，并将其应用于二维、三维医学图像配准中。从插值方法、多参数优化和相似性测度等方面进行了研究探讨，并提出了改进的方法，通过相应实验验证了该方法的可行性，得到了比较满意的实验结果。对于二维医学图像的配准，改进的结合图像梯度信息的互信息方法，解决了单纯使用互信息时由于其不能包含图像的空间信息而出现局部极值的问题；然后，将该方法推广到三维医学图像的配准中，为了提高三维图像的配准速度，引入了DRR技术提高配准速度，实验结果令人满意。