vertical-align no es para alinear imágenes en una caja sino para definir a qué altura se coloca una imagen en comparación con el texto que le acompaña alrededor:
http://www.w3schools.com/cssref/tryi...vertical-align
Compara tú mismo con los valores...
baseline, text-top, bottom, middle... y notarás para qué sirve la regla.
Sobre cómo resolver tu dilema, lo más fácil y rápido es usar HTML 4:
<td align="center" valign="middle"></td>