从上个世纪九十年代开始,医学图像配准技术得到了快速发展。医学图像配准技术是医学图像处理技术的一个重要分支,现在已经广泛地应用在医学临床研究中。本文深入研究了医学图像配准的相关技术,应用图像互信息最为配准准则,对核磁共振、超声等多模态图像进行了配准。本文首先介绍了医学图像配准技术的分类和发展概况,对各类配准方法进行了综述。而后依据图像配准的步骤,分别对配准方法的选择,基于图像互信息的医学图像的变换、插值,优化算法进行了讨论。文章最后提出了多幅图像的配准方法,并进行了验证。在图像变换、插值部分,我们首先对所获得的多模态图像进行了预处理,在此基础上,讨论了各种插值方法对两幅图像互信息平面光滑程度的影响,并用改进的体积插值方法得到了较光滑的互信息平面。在优化算法部分,简单介绍了各种优化算法,针对基于互信息的图像配准问题设计了一维、高维搜索方法,且进行了仿真验证。而后,为了进一步提高优化速度,提出并实现了基于小波变换的由粗到精的图像配准方法。本文的最后,针对互信息在高维没有定义的问题,提出了多维互信息的定义,并将其应用于多幅图像的配准中。