近年来，多媒体传感器技术的快速发展，用户对无线传感器网络具有多媒体功能的需求日益迫切，无线多媒体传感器网络应运而生。多媒体数据能够提供更加丰富的监测区域信息，但是同样对网络QoS机制提出需求。在无线多媒体传感器网络应用中，QoS约束参数除了时延和带宽以外还有链路可靠性、路径费用开销等需要考虑。因此，无线多媒体传感器网络多约束QoS路由机制研究具有更多的挑战性。多约束QoS路由问题是一个NP（Non-deterministicPolynomial）完全问题，利用启发式算法对其进行路由选择是一种有效的方法。本文首先对无线多媒体传感器网络蚁群QoS路由算法进行研究，分析各参数对算法性能的影响，发现该算法存在收敛速度慢、算法开销大等问题。针对这些缺陷，提出一种分簇蚁群QoS路由算法。算法利用节点数目与蚂蚁数量的关系，引入分簇思想，通过减少参与算法的节点数目来缩小网络中蚂蚁数量，减少算法的开销，增加算法的收敛速度。同时，分簇蚁群QoS路由算法还对转移概率矩阵和信息素挥发率进行了改进，避免算法陷入局部最优解。仿真结果表明它与基本蚁群QoS路由算法相比具有更高的有效性。然后，针对设计多约束QoS路由机制需考虑无线多媒体传感器网络最大生命周期有限问题，本文提出一种基于能量最优的遗传QoS路由算法。该算法在满足多QoS约束的节点中能够自适应地选择剩余能量较大的节点建立QoS路由，从而大大延长了网络的最大生命周期。最后，多约束QoS路由的建立需要一定的时间开销，对其进行研究需考虑路由建立速度。本文利用遗传算法的高效搜索性特点，将其与蚁群QoS路由算法相结合，提出一种改进的遗传蚁群QoS路由算法。实验仿真表明，改进的遗传蚁群算法通过动态调整种群个数、动态选择算法转换时机、局部信息素更新策略，提高了算法的整体收敛速度。