随着监测环境的日趋复杂,传统传感器网络所获取的温度、光强等简单信息已经无法满足某些应用场合的需求。作为一种新型的信息获取与处理方式,无线多媒体传感器网络将音频、视频、图像等多媒体信息引入到传感器网络中,可以实现精确全面的环境监测。因此,多媒体传感器网络在经济建设和国防军事上具有重要的应用价值和研究意义。在详细分析多媒体传感器网络对硬件平台、软件系统及组网协议的设计要求后,本文设计和实现了一个面向图像采集的多媒体传感器网络系统。该系统通过摄像头采集图像信息,并将图像数据在初步处理后经多跳传递到汇聚节点,然后上传到控制中心进行分析及显示。本文主要工作和成果包括：1.根据图像信息的感知、处理和通信这三个基本任务,分别设计了传感器节点的硬件模块。针对传感器网络与互联网通信的差异,为汇聚节点扩展GPRS传输模块,能够将数据上传到远程服务器。依据节点资源受限、任务并发性高等特点,采用专为传感器网络设计的TinyOS操作系统,并将其成功移植到新的节点平台上2.针对图像采集应用的实际需求,采用树型的组网结构。深入研究现有的汇聚树路由(CTP)协议,使父节点的选择考虑能耗因素,并改进路由的更新时机,在IEEE802.15.4协议层上设计并实现一种能量敏感的EACTP (Energy-Aware CTP)路由协议,为数据传输的下一跳提供指导。仿真表明,EACTP协议能有效均衡全网能耗,并延长网络生命周期。3.针对大数据量的图像传输,设计了一种建立单向高速通道的数据传输服务,将单张图像的所有分组在短时间内连续地传递到下一跳节点,并同时统计分组的接收情况以便重传丢包。实际试验结果验证了该传输方法的可行性,其传输过程也具有良好的服务质量。4.考虑到实际应用对时间同步的需要,采用DMTS同步机制,并结合EACTP路由协议所形成的汇聚树网络的结构特点,实现一种低复杂度、低精度的时间同步算法。该时间同步算法适用于对时间精度要求不高的民用场合。