本发明提供一种均衡化二阶梯度直方图描述子的可见光与红外图像配准方法，属于多源图像配准领域，首先对可见光与红外图像进行DoG特征检测，获得图像斑点特征的位置信息和尺度信息，计算可见光图像与红外图像在多尺度空间下的一阶梯度幅值和幅角，对红外图像一阶梯度幅值进行去噪和限制对比度自适应直方图均衡化处理，然后分别对处理的红外图像一阶梯度幅值和可见光图像一阶梯度幅值求取二阶梯度，使用SIFT或GLOH直方图统计特征描述法，求红外与可见光图像二阶梯度生成特征点的特征描述子，最后通过匹配的特征点计算出图像几何变换模型参数H。本发明可以自动实现红外与可见光图像的亚像素对齐的功能，算法智能，实现方便，应用范围广。