本发明提供一种动车组车底故障检测的图像配准方法及系统，所述方法包括：获取动车组车底的原始图像；对原始图像进行预处理，获得第一图像；将第一图像与对应的模板图像通过傅里叶‑梅林变换进行图像配准获得平移、旋转和缩放参数，按照获得的平移、旋转和缩放参数处理第一图像获得用来进行故障检测的第二图像。本发明通过利用图像频域里的全部信息，而不是采用仿射变换等基于特征约束点的刚性变换方法，实现动车组车底图像高精配准；基于傅里叶‑梅林的图像配准算法判定模板图像相对于待测图像的精确位置，取得相对的平移、旋转、缩放参数。