Не лучше ли
background эксплуатировать для этих целей, меняя местами источники изображений?
<style>
#elem1
{
display: block;
width: 400px;
height: 400px;
background-image: url("back1.png"),
url("back2.png");
transition: background-image 0.5s ease; /* для наглядности эффекта */
}
</style>
<div id="elem1"></div>
<script>
var trigger = 0;
setInterval(function()
{
var elem1 = document.getElementById('elem1');
elem1.style.backgroundImage = trigger % 2 == 1 ? 'url("back1.png"), url("back2.png")' : 'url("back2.png"), url("back1.png")';
trigger++;
}, 1000);
</script>