CN103976726B - 生物电极以及用于处理生物信号的设备和方法 - Google Patents

生物电极以及用于处理生物信号的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物电极以及用于处理生物信号的设备和方法。公开了一种用于测量用户的生物信号的生物电极和包括该生物电极的用于处理生物信号的设备与方法。生物电极可包括：第一电极，测量用户的生物信号；初始的第二电极，测量与包含在生物信号中的运动伪影对应的运动信号；以及支撑构件，支撑接近用户的第二电极和第一电极。可通过利用运动信号处理生物信号，以提高生物信号的质量。

Description

生物电极以及用于处理生物信号的设备和方法
本申请要求于2013年02月13日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0015154号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过出于各种目的引用被包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种被构造为测量用户的生物信号的生物电极，以及用于处理被测量的生物信号的设备和方法
背景技术
最近引进的智能医疗解决方案（Smart Healthcare Solutions）可通过测量用户的各种生物信号来提高诊断的准确性与便利性。此外，医疗提供者可通过利用来自个人健康信息数据库的信息来提供改进的与健康相关的服务。例如，智能医疗解决方案可使用被构造为测量用户的生物信号的生物电极。测量的这些种类的示例包括来自用户身体的心电图（ECG）、肌电图（EMG）、脑电图（EEG）和皮电反应电阻（galvanic skin resistance,GSR）等。
生物电极可通过被附着到用户的皮肤来使用，并检测代表用户身体内电现象的生物电势。生物电极可被构造为表面电极、针状电机、微电极或者电极的其他形式。在一个实施例中，使用了表面电极构造。生物电极可包括电解质、使生物电极附着在用户皮肤上的粘性片（adhesive sheet）、金属电极等，以帮助测量用户身体内的电现象，金属电极可被电连接和机械连接到测量生物信号的设备。
发明内容
在一个总体方面，提供了一种生物电极，包括：第一电极，被构造为测量用户的生物信号，生物信号包含运动伪影；以及第二电极，被构造为测量对应于运动伪影的运动信号。
在实施例中，第二电极被构造为通过电连接单元电连接到另一个第二电极，以阻止用户的生物信号在测量运动信号时被测量。
在实施例中，第二电极被构造为利用电连接单元测量在界面路径上出现的半电池电势（HCP）。
在实施例中，第二电极被构为与另一个第二电极对称地布置并以第一电极为中心。
在实施例中，第二电极被构为包括通过导电材料相互电连接的子电极。
在实施例中，第二电极的子电极中的至少一个子电极被构造为电连接到在另一个第二电极中包括的子电极中的至少一个子电极。
在实施例中，第二电极的多个子电极被构造为以第一电极为中心按照预定的间隔相互分离地布置。
在实施例中，第二电极被构为具有螺旋形式，并被构造为与第一电极电隔离。
在另一个总体方面，提供了一种用于处理生物信号的设备，包括：被构造为测量用户的生物信号的生物电极，所述生物信号包括运动伪影和对应于运动伪影的运动信号；以及被构造为利用运动信号从生物信号中消除运动伪影的信号的测量与处理单元。
在实施例中，生物电极包括：被构造为测量生物信号的第一电极；以及被构造为测量对应于运动伪影的运动信号的第二电极。
在实施例中，生物电极被构造为包括测量运动信号的多个第二电极，所述多个第二电极布置在邻近测量生物信号的第一电极的区域中。
在实施例中，第二电极被构造为通过电连接单元电连接到另一个第二电极，所述电连接单元用于在测量运动信号时阻止用户的生物信号被传递。
在实施例中，第二电极被构为与另一个第二电极对称地布置，并且第二电极和另一个第二电极以第一电极为中心。
在实施例中，第二电极被构为包括子电极，并且通过导电材料相互电连接。
在实施例中，第二电极被构为具有螺旋形式，并且被构造为与第一电极电隔离。
在实施例中，利用运动信号测量包含在生物信号中的运动伪影，并利用测量的运动信号从生物信号中消除运动伪影。
在实施例中，信号测量与处理单元被构造为利用自适应滤波方案或独立分量分析方案消除运动伪影。
在另一个总体方面，用于处理生物信号的方法包括：测量用户的生物信号；测量运动信号，所述运动信号提供对包含在生物信号中的运动伪影的估量；以及利用运动信号从生物信号中消除运动伪影。
在实施例中，运动信号的测量包括：在通过使多个电极电连接来测量运动信号时测量电极中的半电池电势（HCP）。
在另一个总体方面，提供了一种用于处理生物信号的设备，包括：被构造为测量用户的未修正的生物信号和测量对应于运动伪影的运动信号的生物电极，所述未修正的生物信号包括修正的运动信号和运动伪影；以及被构造为利用运动信号减少未修正的生物信号中的运动伪影的信号测量与处理单元。
在实施例中，生物电极包括被构造为测量生物信号的第一电极和被构造为测量对应于运动伪影的运动信号的第二电极。
在实施例中，第二电极被构造为具有螺旋形式，并被构造为与第一电极电隔离。
在实施例中，信号测量与处理单元被构造为利用自适应滤波方案或独立分量分析方案来减少运动伪影。
此外，在实施例中，生物电极还可包括用于支撑接近用户的第二电极和第一电极支撑构件。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求书，其他特征和方面将会变得明显。
附图说明
图1是示出生物电极的示例的示图；
图2是示出处理生物信号的设备的构造的示例的示图；
图3是示出处理生物信号的设备的示例的示图；
图4是示出基于运动的信号（motion based signal）的传输路径的电路模型的示例的示图；
图5是示出测量基于运动的信号的第二电极的垂直剖面图的示例的示图；
图6是示出通过图5中的第二电极测量的基于运动的信号的传输路径的电路模型的示例的示图；
图7是示出生物电极的构造的另一个示例的示图；
图8是示出生物电极的构造的另一个示例的示图；
图9是示出通过处理生物信号的设备执行的处理生物信号的方法的示例的流程图。
具体实施方式
提供了以下的详细描述以帮助读者获得这里描述的方法、设备、和/或系统的全面理解。然而，这里描述的系统、设备和/或方法的各种变动、修改和等同物对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。并且，为了更加清楚和简明，可能省略对本领域普通技术人员熟知的功能和结构的描述。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记表示相同的元件。附图可能不是按规定比例，并且为清楚、图解和方便起见，可能夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和绘示。
这里描述的特征可以以许多不同的形式来体现，且不应该解释为局限于在这里所描述的示例。相反，提供了这里描述的示例，以使本公开将是彻底和完全的，并将本公开的完整范围传达给本领域的普通技术人员。
图1示出生物电极100的示例。
参照图1，生物电极100可包括第一电极110、第二电极120和支撑构件130。生物电极100可具有混合电极结构，所述混合电极结构包括被构造为测量用户的生物信号的电极和被构造为测量基于运动的信号的电极。
第一电极110可测量用户的生物信号。在示例实施例中，第一电极110利用诸如心电图（ECG）、肌电图（EMG）、脑电图（EEG）和皮电反应电阻（GSR）等技术测量生物信号，作为电信号的来源。第一电极110可以用于通过用作与另一个第一电极110作为一对的组合电极来测量生物电势差。第一电极110可包括附着到用户的皮肤的粘性片、金属电极、在金属电极和用户的皮肤之间传输电子信号的电解质等。
在被测的生物信号中可能包含由用户的运动产生的运动伪影。例如，因为外部运动（在用于测量生物信号的系统与第一电极110之间的界面的定位过程中）和运动伪影可能由于在位移（诸如由用户的皮肤扩张所造成的位移）被传递到第一电极110时的界面的变化所产生的，所以可能会出现相对位移。运动伪影可能由于电性质改变与生物信号重叠。在示例中，运动伪影导致诸如生物信号的传输路径上的阻抗或半电池电势的电效应。在发生这些效应的实施例中，由于运动伪影生物信号会变失真。
第二电极120可测量类似于运动伪影的基于运动的信号。在实施例中，可能有一个第二电极120或多个第二电极120。例如，可能有被称为初始第二电极的一个第二电极120，或者说，被称为附加第二电极的附加第二电极。
在实施例中，基于运动的信号用于估计包含在生物信号中的运动伪影。在示例实施方式中，第二电极120与第一电极110电隔离，并且可能设置于邻近第一电极110的区域中。第二电极120与第一电极110一样包括诸如附着到用户的皮肤的粘性片、金属电极、被构造为在金属电极和皮肤之间传输电信号的电解质等部分。第二电极120通过使用多个成对的第二电极120测量在各种点的基于运动的信号，以监视基于运动的信号，如将在下文中更加详细地讨论的。
第二电极120可通过被构造为阻止用户的生物信号被转移的电连接单元140来电连接到另一个第二电极120。第二电极120可利用电连接单元140测量在电极和皮肤之间的界面中产生的HCP的变化。例如，第二电极120可通过电连接单元140测量在电解质和金属电极之间的HCP。
根据一个实施方式，HCP指的是当金属被设置为平行于在沿着金属表面的电解质中的离子层时的金属的独特电极电势（unique electrode potential）。双电荷层可能在金属电极和电解质之间或电解质和皮肤之间形成。这种双电荷层指的是相反电荷的两个平行层，所述平行层由于相反电荷而相互吸引。
在一个方面，HCP是由于沿着双电荷层的离子浓度的变化而产生。所产生的HCP可利用能斯脱方程（Nernst Equation）表示。当分析实施例中的HCP时，由于在电解质和皮肤之间生成的HCP的大小明显小于金属电极和电解质之间生成的HCP的大小，所以可以忽略在电解质和皮肤之间产生的HCP的变化。
在一个方面，第二电极120与排列在第一电极110周围的另一个第二电极120对称地布置。例如，第二电极120可对称地布置在第一电极110的左侧和右侧，或相对于第一电极110垂直和水平地对称布置。另外，第二电极120可包括多个子电极，所述多个子电极可通过导电材料电连接。如果第二电极120包括多个子电极，则子电极收集关于电效应的信息，诸如上面所讨论的HCP或阻抗。
根据一个方面，支撑构件130支撑第一电极110和第二电极120，并将第一电极110和第二电极120稳固地固定在用户的皮肤。例如，支撑构件130可能指的是附着到皮肤上的衬垫（pad），用于维持相对于用户皮肤的第一电极110和第二电极120的位置。
在一个实施例中，生物电极100包括用于右腿驱动（right leg drive）电路的第三电极150。通过施加对第三电极150的偏置电压来降低电路噪声的影响，并且由于偏置电压将提高实施例的区分只稍有不同的信号的能力，所以可提高共模抑制比（CMRR）。
图2示出用于处理生物信号的设备的构造的示例。
参照图2，处理生物信号的设备可包括生物电极210和信号测量与处理单元220。
在一个实施例中，生物电极210测量类似于用户的生物信号的基于运动的信号和包含在生物信号中的运动伪影。生物电极210包括被构造为测量用户的生物信号的第一电极230和被构造为测量类似于运动伪影的基于运动的信号的第二电极240。
在一个示例中，生物电极210具有这样的结构，在所述结构中，多个用于测量基于运动的信号的第二电极240布置在邻近第一电极230的区域中。可选地，多个第二电极240经由阻止用户的生物信号被转移的电连接单元250电连接到其他第二电极240。同样可选地，多个第二电极240利用电连接单元250测量界面路径上所产生的HCP。
在一个实施例中，多个第二电极240以第一电极230为中心与另一个第二电极240对称地布置，并且可包括多个子电极。关于对生物电极210另外省略的描述，可以参考图1中所描述的类似的特征。
根据一个方面，可能为了进一步处理，信号测量与处理单元220放大由生物电极210测量的生物信号的振幅和基于运动的信号的振幅。例如，信号测量与处理单元220利用微分信号放大器或类似的组件将被测信号的振幅放大到所期望的信号的振幅。
信号测量与处理单元220可利用模拟（models）运动伪影的基于运动的信号从生物信号中消除运动伪影。更具体的讲，在实施例中，信号测量与处理单元220利用基于运动的信号估计包含在生物信号中的运动伪影。然后信号测量与处理单元220利用被测的运动伪影估量从生物信号中消除或减少运动伪影。
例如，信号测量与处理单元220利用自适应滤波方案或独立分量分析方案消除运动伪影。独立分量分析方案可指利用统计方案从线性混合信号中分离出相互独立的信号的方案。在使用独立分量分析的情况下，信号测量与处理单元220分离出原始的生物信号，在该原始的生物信号中，运动伪影从混合有运动伪影的生物信号中被去除。在这个示例中，通过使用统计方案发生分离。
在关注生物信号的情况下，当用户使用生物电极210测量生物信号时，与用户的运动相关联的运动伪影可通过与生物信号关联来测量。在一个方面，运动伪影是指由于基于用户的运动的界面变化而产生的噪声。实施例可通过同时测量基于运动的信号和生物信号来增大信噪比（SNR）。
例如，当测量用户的生物信号的系统测量用户的ECG时，在R波波峰（R-peak）的检测过程期间可能会发生误差（error），这是在ECG情况下的特定事件。这种潜在的误差可能是由于上述的运动伪影而发生的。由于来自运动伪影的干扰，数据可能无法准确地代表生物信号，所以这种误差可能会导致对于ECG的不准确的诊断
用于处理生物信号的设备可估计与生物信号相关联的运动伪影，并且消除或减小在被测生物信号上的运动伪影的影响。更具体地讲，在一个方面，用于处理生物信号的设备监视由于动态环境的变化或外界影响造成的环境噪声而产生的运动伪影。基于监视的结果，该设备基于被监视的运动伪影或被监视的外部噪声通过从包括噪声的生物信号中消除运动伪影或外部噪声来提高SNR。
图3示出用于处理生物信号的设备的示例。
参照图3，用于处理生物信号的设备可包括生物电极310和信号测量与处理单元320。生物电极310可包括用于测量生物信号的第一电极330和用于测量类似于包含在生物信号中的运动伪影的基于运动的信号的第二电极340。第二电极340可经由用于阻止生物信号从要被测量的对象被转移到信号测量与处理单元320的电连接单元350连接到另一个第二电极340。虽然不能保证是完全是相同的，但是设备的这些特征类似于图1-2中呈现出的相应的特征，并且关于这些特征的进一步的公开被呈现如上。
在实施例中，信号测量与处理单元320包括：放大器360，用于放大输入的生物信号的振幅；放大器370，用于放大基于运动的信号的振幅；以及滤波单元，利用基于运动的信号从生物信号中消除运动伪影。滤波单元被示为多个自适应滤波器380。放大器360和放大器370可放大在两个点测量的信号或者差分放大在两个点测量的信号的差。在实施例中，图3中的滤波单元利用多个自适应滤波器380执行自适应滤波，并且基于信号测量与处理单元320的输出信号额外调整滤波器的参数。
在实施例中，用于处理生物信号的设备通过生物电极310中包括的第一电极330测量生物信号。被测的生物信号可能包括由于内部变化造成的运动伪影，诸如用户的运动等，或来自外部环境的噪音。如所讨论的，这两种类型的伪影都不利于接收到的生物信号的品质。
在实施例中，用于处理生物信号的设备通过生物电极310的第二电极340测量类似于运动伪影的基于运动的信号。被测量的生物信号和基于运动的信号分别通过放大器360和放大器370被放大。信号测量与处理单元320估计包含在来自基于运动的信号的生物信号中的运动伪影的形式，并基于估计的运动伪影的形式从生物信号中消除运动伪影。在消除运动伪影后，信号测量与处理单元320输出用户期望的目标信号。更具体地讲，目标信号是运动伪影被消除或减少的生物信号。
图4示出基于运动的信号的传输路径的电路模型的示例。
在用于测量电势的生物电极被附着于用户的皮肤的实施例中，电极和电解质之间的界面模型包括电阻组件R3和电阻组件R4以及电容器组件C4。界面模型也包括在双电荷层中产生的HCP E34，在所述双电荷层中，不同材料之间相互接触。
由于电阻组件R3和R4的幅度和电容器组件C4的幅度远小于输入阻抗的幅度，因此由电阻组件R3和电阻组件R4以及电容器组件C4的变化所引起的噪声的影响可几乎完全被忽视。然而，在双电荷层中产生的HCP E34的改变可直接影响所测量的生物信号。
图4示出当用于测量生物信号的设备利用被构造为测量基于运动的信号的第二电极测量在不同位置的电势差时从信号源（例如，心脏410）到放大器430的闭合回路。基于运动的信号的传输路径的两侧可通过阻抗组件420被连接。在实施例中，阻抗组件420对应于电连接测量基于运动的信号的两个第二电极的电连接单元。
在图4中的实施例中，放大单元430通过电连接单元测量相邻闭合回路上的电势差，并且由信号源410引起的电势差可被阻断。剩余的信号提供了一种估计不是信号的一部分的电效应的方法。
因此，用于测量生物信号的设备可通过电连接单元独立地测量在信号的传输路径上产生的噪声和信号的失真。信号的传输路径上产生的噪声和信号的失真可对应于基于运动的信号，这可用于提供生物信号本身的更好版本。
图5示出用于测量基于运动的信号的第二电极的垂直剖面图的示例。
第二电极可通过被附着于用户的皮肤540来测量包含在生物信号中的类似于运动伪影的基于运动的信号。例如，第二电极可包括用于测量基于运动的信号的金属电极510、用作电解质的导电粘合剂530、用于电连接不同的金属电极510的电连接器520。第二电极可由将第二电极牢固地粘附到皮肤540的支撑构件550所支撑。通过金属电极510测量的信号可被输入到放大器560以被放大。
电连接器520可通过导电粘合剂530电连接到金属电极510。由于如图5中示出的第二电极的电连接器520如同金属电极510一样被置于导电粘合剂530上，所以可在导电粘合剂530和电连接器520的接合处产生HCP。电连接器520并不限于图5中所示的示例，而是以多种形式被实现。
图6示出通过图5的第二电极测量的基于运动的信号的传输路径的电路模型的示例。
当用于测量生物信号的设备测量在不同位置的电势差时，它使用第二电极测量基于运动的信号。图6中，如图4中所示，示出了从信号源开始的闭合回路，例如，从心脏610到放大器630。
图5中的第二电极可通过电连接单元被连接，并且电连接单元可通过导电粘合剂被附着到金属电极。因此，代表通过图5中的第二电极测量的基于运动的信号的传输路径的电路模型可包括电连接单元与导电粘合剂之间的界面模型以及金属电极与导电粘合剂之间的界面模型。
图6示出金属电极和导电粘合剂之间的界面模型以及电连接单元620与导电粘合剂之间的界面模型。电连接单元620与导电粘合剂之间的界面模型被表示为电阻组件R1和R2、电容器组件C2和HCP E23。放大器630可通过电连接单元620测量闭合回路上的电势差，并且由信号源610引起的电势差可被消除，以提高生物信号的质量。
图7示出生物电极的构造的另一个示例。
在一个实施例中，第二电极包括多个子电极720。多个子电极720可与第一电极710分离，并且多个子电极720可通过导电粘合剂740而电连接。多个子电极720以第一电极710为中心按照预定的间隔相互分离地布置，或者以同心圆的形式布置。通过电连接单元730，多个子电极720中的至少一个可被电连接到另一个第二电极中包括的多个子电极720中的至少一个。
多个子电极720以第一电极710为中心对称地布置。被第一电极710测量的包含在生物信号中的运动伪影与基于运动的信号之间的相似性或相关性可在这样的实施例中被提高，在所述实施例中，用于测量基于运动的信号的多个子电极720关于第一电极710对称地布置。
图8示出生物电极的构造的另一个示例。
第二电极820可以以螺旋形式设置，同时仍然与第一电极810电隔离。针对运动伪影的基于运动的信号的准确性可通过具有螺旋形式的第一电极810和具有螺旋形式的第二电极820被提高，其中，第二电极820被形成为与第一电极810相邻布置的螺旋。
各向异性水凝胶可作为第一电极810与用户的皮肤之间的界面以及第二电极820与用户的皮肤之间的界面的一部分被用作电解质830。各向异性水凝胶可具有这样的电属性，即，各向异性水凝胶只在垂直方向具有导电性，而在除了垂直方向以外的其他方向上不导电。因此，第一电极810与第二电极820可通过各向异性水凝胶通过在导电的方向上进行限制而被电隔离。
图9示出通过用于处理生物信号的设备执行的用于处理生物信号的方法的示例。
在910中，用于处理生物信号的设备可测量用户的生物信号。用于处理生物信号的设备可通过包含在生物电极中的第一电极测量生物信号，并放大通过放大器测量的生物信号。测量生物信号的示例已经在上面讨论过。
在920中，用于处理生物信号的设备可测量类似于包含在生物信号中的运动伪影的基于运动的信号。在这样的测量中，基于运动的信号提供对包含在生物信号中的运动伪影的估量。用于处理生物信号的设备可通过第二电极测量基于运动的信号，并放大通过放大器测量的基于运动的信号。
第二电极可能布置在邻近第一电极的区域中，并且可以以第一电极为中心与另一个第二电极对称地布置。第二电极可通过用于在估计运动伪影时阻止用户的生物信号被转移的电连接单元电连接到另一个第二电极。同样，第二电极可被构造为包括多个子电极，所述多个子电极中的至少一个子电极可通过电连接单元电连接到包含在其他第二电极中的多个子电极中的至少一个子电极。
操作的顺序不限于上面所描述的示例，尤其是，920可先于910被执行或者与910同步地被执行。
在930中，用于处理生物信号的设备可利用基于运动的信号消除或减少生物信号中的运动伪影。更具体地讲，用于处理生物信号的设备可利用基于运动的信号估计包含在生物信号中的运动伪影，并利用估计的运动伪影从生物信号中消除运动伪影。用于处理生物信号的设备可利用自适应滤波方案或独立分量分析方案消除运动伪影。用于处理生物信号的设备可通过利用独立分量分析方案时的统计方案从混合有运动伪影的生物信号中分离出消除运动伪影的原始的生物信号。
生物电极的示例被构造为测量用户的生物信号，用于处理被测量的生物信号的设备和方法可提高生物信息的质量，以帮助卫生保健和医疗诊断以及用户的治疗。
硬件组件可以是例如执行一个或多个操作的物理装置，但不限于此。硬件组件的示例包括麦克风、放大器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、模数转换器、数模转换器以及处理装置。
软件组件可通过例如由软件或指令控制的处理装置实现以执行一个或多个操作，但不限于此。计算机、控制器或其他控制装置可使处理装置运行软件或执行指令。一个软件组件可通过一个处理装置实现，或者两个或更多软件组件可通过一个处理装置实现，或者一个软件组件可通过两个或更多处理装置实现，或者两个或更多软件组件可通过两个或更多处理装置实现。
处理装置可利用通用计算机或专用计算机实现，例如，处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器、或能够运行软件或执行指令的任何其他装置。处理装置可运行操作系统（OS），并且可运行在OS下操作的一个或更多软件应用程序。处理装置在运行软件或执行指令时可访问、存储、处理和创建数据。为简单起见，单数术语“处理装置”可在说明书中被使用，但是本领域技术人员将理解处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括一个或更多处理器，或者一个或更多处理器和一个或更多控制器。此外，不同处理配置是可能的，比如并行处理器或多核处理器。
用于控制执行软件组件的处理装置的软件或指令可包括计算机程序、代码段、指令或者其一些结合，用于独立地或共同地指示或配置处理装置来执行一个或更多所需的操作。软件或指令可包括可直接由处理装置执行的机器代码，比如由编译器产生的机器代码，和/或可由处理装置使用译码器执行的更高级别的代码。软件或指令和任何关联的数据、数据文件以及数据结构可被永久或暂时地体现在任何类型的机器、组件、物理或虚拟设备、计算机存储介质或装置，或者能够提供指令或由处理装置解释的传播的信号波。软件或指令和任何关联的数据、数据文件以及数据结构也可分布在网络耦合的计算机系统，从而软件或指令和任何关联的数据、数据文件以及数据结构以分布的样式被存储和执行。
仅仅作为非穷举的示例，在这里描述的终端/装置/单元可以是移动装置，比如移动电话、个人数字助理（PDA）、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器（PMP）、手持型电子书、便携式笔记本电脑、全球定位系统（GPS）导航装置、平板电脑、传感器或固定装置，诸如台式机、高清电视（HDTV）、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒、家电、或本领域技术人员知晓的能够无线通信和/或网络通信的任何其他装置。
上面所描述的包括处理生物信号的方法的流程、功能、方法和/或软件可被记录、存储或安装在包括由计算机执行的程序指令的一个或更多非暂时性计算机可读存储介质中，以引起处理器执行或实施程序指令。介质还可以包括，单独或与程序指令结合的，数据文件、数据结构等。介质和程序指令可以是那些专门设计和构造的，或者它们可以是对于在计算机软件领域有技术的那些人公知的和可用的种类。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁性介质比如硬盘、软盘和磁带；光学介质比如CD ROM光盘和DVDs；磁光介质比如光盘；专门被构造为存储和执行程序指令的硬件装置，比如只读存储器（ROM）、随机存取存储器(RAM)、闪存等。程序指令的示例包括两种机器代码，比如由编译器产生的；以及包含利用解释器由计算机执行的更高级别的代码的文件。所描述的硬件装置可被构造为作为一个或更多软件模块以执行上面所描述的操作和方法，或反之亦然。此外，非暂时性计算机可读存储介质可分布在通过网络连接的计算机系统中，并且非暂时性计算机可读代码或程序指令可以以分散的方式被存储和执行。
虽然本公开包括特定示例，但对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求及其等同物限定的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在这里所描述的示例被认为只是描述性的意义，并不是出于限制的目的。每个示例中的对特征或方面的描述被认为是适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果所描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式结合和/或由其他的组件或其等同物取代或补充，则也可以取得合适的结果。因此，本公开的范围不受具体实施方式的限制，但是受权利要求及其等同物的限制，并且权利要求及其等同物的范围内的各种改变应当被解释为包括在本公开中。

Claims (17)

1.一种生物电极，包括：
第一电极，被构造为测量用户的生物信号，所述生物信号包含运动伪影；以及
第二电极，被构造为测量对应于运动伪影的运动信号，
其中，所述第二电极被构造为通过电连接单元电连接到另一个第二电极，以阻止用户的生物信号在测量运动信号时被测量，其中，所述电连接单元用于在测量运动信号时阻止用户的生物信号被传递，
其中，所述第二电极被构造为与第一电极电隔离。
2.根据权利要求1所述的生物电极，其中，所述第二电极被构造为利用电连接单元测量在界面路径上出现的半电池电势。
3.根据权利要求1所述的生物电极，其中，所述第二电极被构造为以第一电极为中心与另一个第二电极对称地布置。
4.根据权利要求1所述的生物电极，其中，所述第二电极被构造为包括通过导电材料相互电连接的多个子电极。
5.根据权利要求4所述的生物电极，其中，所述第二电极的所述多个子电极中的至少一个子电极被构造为电连接到在另一个第二电极中包括的子电极中的至少一个子电极。
6.根据权利要求4所述的生物电极，其中，所述第二电极的所述多个子电极被构造为以第一电极为中心按照预定的间隔相互分离地布置。
7.根据权利要求1所述的生物电极，其中，所述第二电极被构造为具有螺旋形式。
8.根据权利要求1所述的生物电极，还包括：
支撑构件，支撑接近用户的第二电极和第一电极。
9.一种用于处理生物信号的设备，包括：
生物电极，被构造为测量用户的生物信号和对应于运动伪影的运动信号，所述生物信号包括运动伪影；以及
信号测量与处理单元，被构造为利用运动信号从生物信号中消除运动伪影，
其中，所述生物电极包括：
第一电极，被构造为测量生物信号；以及
第二电极，被构造为测量对应于运动伪影的运动信号，
其中，所述第二电极被构造为通过电连接单元电连接到另一个第二电极，以阻止用户的生物信号在测量运动信号时被测量，其中，所述电连接单元用于在测量运动信号时阻止用户的生物信号被传递到信号测量与处理单元。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述生物电极构造为包括测量运动信号并被布置在与测量生物信号的第一电极邻近的区域中的多个第二电极。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二电极被构造为与另一个第二电极对称地布置，并且第二电极和所述另一个第二电极以第一电极为中心。
12.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二电极被构造为包括多个子电极，并且所述多个子电极通过导电材料相互电连接。
13.根据权利要求9所述的设备，其中，所述第二电极被构造为具有螺旋形式，并且被构造为与第一电极电隔离。
14.根据权利要求9所述的设备，其中，所述信号测量与处理单元还被构造为利用运动信号估计在生物信号中包括的运动伪影。
15.根据权利要求9所述的设备，其中，所述信号测量与处理单元被构造为利用自适应滤波方案或独立分量分析方案消除运动伪影。
16.一种使用权利要求9所述的用于处理生物信号的设备处理生物信号的方法，包括：
测量用户的生物信号；
测量运动信号，所述运动信号提供对在生物信号中包含的运动伪影的估量；以及
利用运动信号从生物信号中消除运动伪影，
其中，所述测量用户的生物信号的步骤还包括：
阻止用户的生物信号在测量运动信号时被测量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述测量运动信号的步骤包括：
当通过使电极电连接来测量运动信号时，测量电极中的半电池电势。
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