CN111248906A - 采集和分析脑电图数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采集和分析脑电图数据的方法和装置。该方法包括：将帽子放在人的头部上，所述帽子包括电极支承件，所述电极支承件包括：底座；延伸穿过所述底座的开口；以及在所述开口内可操作地联接到所述底座的保持器；在所述帽子布置在所述人的所述头部上时，将电极插入到所述底座的所述开口中，所述电极包括细长护套，所述细长护套具有用于接合所述保持器的多个肋状物；以及通过将所述电极可移除地固定在多个分离位置中的一个分离位置中来调整所述电极在所述开口内的深度，所述多个分离位置相对于所述开口具有不同的插入深度，所述多个分离位置由所述多个肋状物和所述保持器之间的接口限定。

Description

采集和分析脑电图数据的方法和装置

本申请是申请日为2015年3月10日、申请号为201580013245.0、发明名称为“采集和分析脑电图数据的方法和装置”的中国专利申请的分案申请。

相关申请

这是在2014年3月12日递交的序列号为14/206,529的美国申请的国际专利申请，该美国申请的全部内容通过引用并入在本文中。

技术领域

本发明总体涉及神经和生理监测，且更特别地涉及采集和分析脑电图数据的方法和装置。

背景技术

脑电图描记法(EEG)包括测量和记录源自与大脑的不同部分相关联的许多神经过程的电活动。通常使用排布在人的头皮上或头皮附近的多个电极来测量EEG数据，以测量源自大脑的神经元内的该电活动的电压波动。在一些实例中，电极直接联接到人的头皮。可替选地，在其它实例中，电极被并入到头戴式设备中，该头戴式设备可以被戴在人的头部上且沿着人的头皮定位电极。

附图说明

图1A为根据本发明的教导构造的示例性头戴式设备的透视图，该示例性头戴式设备包括示例性电极支承件和用于采集EEG信号的示例性电极。

图1B为在图1A中示出的示例性头戴式设备的左侧视图。

图2A为图1A和图1B的示例性电极支承件和示例性电极中一者的示例性实现方式的分解图。

图2B为图2A的示例性电极支承件和示例性电极的装配视图。

图3为图2A和图2B的示例性电极支承件和示例性电极的沿着图2B的线3-3截取的部分的横截面视图。

图4示出可与图1A和图1B的示例性头戴式设备一起使用的不同尺寸的示例性电极。

图5为来自图1A和图1B的示例性头戴式设备的示例性电路的框图。

图6为表示用于实现图1A和图1B的示例性头戴式设备的示例性指令的流程图，该示例性指令的至少一些为机器可读的。

图7为表示用于分析用图1A和图1B的示例性头戴式设备采集的EEG数据的示例性机器可读指令的流程图。

图8示出可执行图6和/或图7的指令中的一个或多个指令以实现图1A和图1B的示例性头戴式设备的示例性处理器平台。

具体实施方式

在上述附图中示出和/或在下文详细讨论某些示例。在描述这些示例时，类似或相同附图标记用于标识相同或类似的元件。而且，如在文本中所使用，当两个结构直接联接或间接(例如通过一个或多个中介结构和/或层)联接时，这两个结构“可操作地联接”。

脑电图描记法(EEG)数据表示大脑中的神经元的电活动(例如神经去极化)。神经电活动可能由于五种感官中的一者或多者的刺激(诱发活动)和/或来自思维过程(自发性活动)。这些电活动(例如脑电波)的总和传播到表面(例如头皮)且可用电极来检测。EEG数据可以被分类在多个不同的频带内。人类脑电波频率包括δ(近似小于约4赫兹(Hz))频率范围、θ(近似在约3.5Hz到约7.5Hz之间)频率范围、α(近似在约7.5Hz和约13Hz之间)频率范围、β(近似在约14Hz和约30Hz之间)频率范围和γ(近似在约30Hz和约100Hz之间)频率范围。头骨和皮层往往使波衰减，尤其是那些高于大约75Hz的波。

可以使用放置在人(例如用户、观看者、受实验者、小组成员、参与者或患者)的头皮上的一个或多个电极测量EEG信号，以测量与发生在人脑的神经元内的突触后电流相关联的电活动产生的电压波动。为了使表面EEG电极能够有效地从大脑接收信号，将电极放置成靠近头皮。可以手动地将电极放在受实验者的头部上或电极可以被包含在可穿戴的装置中，例如该装置诸如头戴式设备。一些已知的EEG头戴式设备利用永久地固定到头戴式设备的电极。电线或缆线连接到电极，该电线或缆线将由电极采集的信号传递到附近的计算机或处理站。因此，在这类头戴式设备中，当电极损坏或不能操作时，可能需要替换整个头戴式设备或需要重大维护来替换不能操作的电极。

附加地，为了降低阻抗并提高信号质量，已知的头戴式设备通常被紧紧地束缚到用户的头部上以减小电极与头皮的组织之间的距离。然而，过大的压力(例如，大于2牛顿/平方毫米(N/mm²))导致大部分受实验者不舒服(例如疼痛)。而且，在一些实例中，用户的头发过长和/或过厚而无法使已知的头戴式设备很好地操作，这是因为电极可能不会自始至终地伸出穿过用户的头发来接触头皮。

其它已知的EEG头戴式设备利用带孔的帽子，这些孔用于插入湿的EEG电极。利用湿的EEG电极，操作者将导电胶应用到帽子的孔中并将EEG电极插入对应孔中。电极附接到电线或缆线，该电线或缆线也连接到附近的计算机或处理站。然而，这些胶是杂乱的，且胶的涂抹很费时且需要消耗品，这些消耗品需要被重新装满。附加地，在这类布置中，专用电极将被插入到特定对应的孔中，从而由电极采集的信号可以被合适地指定成与大脑的特定区域相关联。因此，将湿的EEG电极放在帽子中很费时、需要专门人员、且因此很昂贵。

本文公开了用于从人脑接收神经反应数据的示例性的一个或多个头戴式设备。在本文中公开的示例性头戴式设备包括放置在帽子上的多个示例性电极支承件，该帽子将被戴在人的头部上。在一些示例中，电极支承件放置在帽子上的特定位置中用于有效(例如最佳)读取。例如，该特定位置可以在大脑的发射某些感兴趣的脑电波的特定部分之上。在一些示例中，电极被插入到电极支承件中以接合用户的头皮且接收EEG信号。在本文中公开的示例性电极支承件固定地附接到帽子且可通信地联接到帽子内的电线或缆线。在一些示例中，电线或缆线通向处理器(例如附接到帽子的处理器、或附近的计算机或处理站)或帽子上的插头。在一些这样的示例中，示例性电极非永久性地附接到电线或缆线。相反，电极可移除地接合电极支承件中的对应的电极支承件。在一些示例中，电极可以放置在任何电极支承件中。

当被插入到电极支承件中时，电极接合帽子的穿戴者的头皮。由电极之一采集的信号通过电极传递到电极支承件且因此传递到联接于相应的电极支承件的对应的电线或缆线。因此，在本文中公开的示例性电极可以很容易被插入、被移除、被互换和/或被替换，这大幅减少了设置和/或使用头戴式设备所花费的时间。因此，如果单个电极出故障或不能操作，则用户可以移除该电极并替换它，而不处置整个帽子。

在本文中公开的示例性电极被构造成可移除地固定在示例性电极支承件中对应的一个电极支承件中。在一些这类示例中，电极从电极壳体的端部延伸，该电极壳体包括沿着电极壳体的外表面的多个肋状物。一些这类示例的电极支承件包括保持器，该保持器接合所述肋状物并将电极壳体固定在合适位置。在一些示例中，电极壳体在电极支承件中可借助肋状物和保持器的相互作用向上和/或向下移动，以将电极定位成更靠近或更远离用户的头皮。该可调整性允许电极相对于头皮移动(例如足够靠近头皮以收集良好信号而不引起不舒适感)，从而提高信号收集质量和可穿戴性(例如舒适感)。

在本文中公开的一些示例性电极支承件能够适应多种不同尺寸的电极。例如，第一长度的电极可以用于具有短发和/或细发的用户。相对较长的电极可以用于具有更长或更厚的头发的用户，从而电极自始至终都延伸穿过用户的头发以接合用户的头皮。因此，在本文中公开的示例性头戴式设备是可定制的，从而适应具有不同的头形、头发长度和/或头发厚度的不同人。

在一些示例中，电极被实现成伸缩销组件。在一些这类示例中，弹簧被布置在电极外壳内以使电极销从电极外壳的端部向外偏置以接合用户的头皮。当电极销接合头皮时，来自弹簧的张力调节以适应施加到头部的力且还减小不舒适度。因此，弹簧提高可穿戴性而不损害信号收集质量。

在本文中公开的示例性头戴式设备包括将被戴在人的头部上的帽子和由帽子承载的第一电极支承件。在一些示例中，第一电极支承件限定穿过其的第一开口。一些这类示例的示例性头戴式设备包括可插入到第一开口中的第一电极。一些这类示例的第一电极具有第一长度且在第一开口中可调整到多个第一分离位置，这多个第一分离位置相对于第一开口具有不同的插入深度。在一些这类示例中，第一电极在被插入到第一开口中足够深度时接合人的头部。一些示例的示例性头戴式设备还包括第二电极，该第二电极可与第一电极互换且可插入到与第一电极相同的第一开口中(其中第一电极被移除)。一些这类示例的第二电极具有大于第一长度的第二长度且在第一开口中可调整到多个第二分离位置，这多个第二分离位置相对于第一开口具有不同的插入深度。一些示例的第二电极在被插入到第一开口中足够深度时接合人的头部。

在一些示例中，第一电极包括电极外壳和可缩回到电极外壳中的销。在一些这类示例中，第一电极包括布置在电极外壳内以使销向外偏置的弹簧。在一些示例中，电极外壳包括护套，该护套具有从护套的外表面突出的多个肋状物。在一些示例中，第一电极支承件包括布置在第一开口内的保持器。在一些这类示例中，当第一电极布置在第一开口中时，所述多个肋状物中的至少一部分用于接合保持器，以将第一电极固定在所述不同的深度之一。在一些示例中，所述多个肋状物包括布置在距离护套的第一端部为第一距离的第一肋状物和布置在距离护套的第一端部为第二距离的第二肋状物。在一些示例中，第二距离大于第一距离。在一些这类示例中，第一电极对戴帽子时的人的头部的力在第二肋状物与保持器接合时比在第一肋状物与保持器接合时大。

在一些示例中，当第一电极布置在第一开口中时，肋状物可调整地联接到第一电极支承件。在一些示例中，通过将肋状物拧到各自的电极支承件中，肋状物是可调节的。在其它示例中，肋状物不是螺旋形的而是借助非螺旋运动可调节地联接到第一电极支承件。在一些示例中，非螺旋运动包括滑动运动、摩擦配合等。在一些示例中，非螺旋运动包括滑入配合。

在一些示例中，当第一电极布置在第一开口中时，肋状物和第一电极支承件可旋转地联接。在一些示例中，第一开口限定穿过帽子的第一通道。在一些示例中，保持器可通信地联接到布置在帽子内的电线。

在一些示例中，电极外壳包括手柄。在一些示例中，手柄包括第一材料，且护套和销由与第一材料不同的第二材料组成。在一些这类示例中，第一材料为绝缘体。

在一些示例中，当第一电极处于第一电极支承件中时，第一电极支承件包括远离第一电极延伸的把手。

一些示例性头戴式设备包括由帽子承载的第二电极支承件。在一些示例中，第二电极支承件具有穿过其的第二开口。一些示例包括可插入第二通道中的第三电极。在一些示例中，第一电极与第三电极可互换且第一电极可插入第二开口中。

在本文中公开的示例性方法包括将帽子放在人的头部上，该帽子具有第一电极支承件，该第一电极支承件包括底座、延伸穿过底座的开口、和在开口内可操作地联接到底座的保持器。一些示例性方法包括：在将帽子布置在人的头部上时将电极插入底座的开口中。在一些示例性方法中，电极包括细长护套，该细长护套具有用于接合保持器的多个肋状物。一些示例性方法还包括：通过可移除地将电极固定在多个分离位置之一来调整电极在开口内的深度，所述多个分离位置相对于由所述多个肋状物和保持器之间的接口限定的开口具有不同的插入深度。

一些示例性方法包括指示电极何时插入开口中且与保持器接合。一些示例性方法还包括指示电极何时与人的头部接触。

一些示例性方法包括分析由电极采集的信号的质量、执行该质量与阈值质量的比较、基于比较确定该质量是可接受的或不可接受的、以及指示该质量是否是不可接受的。一些示例性方法包括调整人的头部上的帽子。

现在转向附图，图1A和图1B示出了根据本发明的教导构造的用于从人的头部采集EEG信号的示例性头戴式设备100。图1A和图1B的示例性头戴式设备100可以例如用于在医疗环境或家庭环境中从患者采集医疗信息、用于控制游戏设备或其它娱乐设备的方位、用于提供数据作为健身计划的一部分、用于收集受众测量数据、用于控制远程设备和/或用于多个其它用途。图1A和图1B的示例性头戴式设备100意图被戴在人、用户、受实验者、观看者、参与者和/或小组成员的头部上。

图1A和图1B的示例性头戴式设备100包括将布置(例如，戴)在人的头部上的帽子102(例如底座、覆盖物、头饰)。在图示示例中，帽子102由柔性的和/或可伸缩的材料组成，例如，该材料诸如尼龙、塑料、橡胶等。在一些示例中，帽子102包括下巴托103，该下巴托103用于将帽子102顶着用户的头部进行紧固。在其它示例中，采用替选的和/或附加的搭扣和/或条带来将帽子102紧固和/或固定在人的头部上。

如在图1A和图1B的图示示例中所示，头戴式设备100包括可操作地联接到帽子102的多个电极支承件104a-104n。图示示例的电极支承件104a-104n适合于接纳用于从用户的头皮采集EEG信号的电极106a-106n。更具体地，电极支承件104a-104n中的每一者将相应的电极106a-106n可移除地固定到帽子102。电极支承件104a-104n被布置在帽子102上的固定位置中以将电极106a-106n定位在对于良好的(例如接近最佳的)电极接触和/或数据收集所期望的区域处或该期望的区域附近(例如大脑的发射某一信号以进行某一响应的特定区域附近)。在图示示例中，具有多个电极位置。在一些示例中，电极支承件104a-104n被放置在指定位置上以遵守国际10-20体系，该国际10-20体系为电极放置在头皮上以确保标准化再现性的标准。这些位置提供大脑的所有脑叶的覆盖，所有脑叶包括额叶、顶叶、枕叶和颞叶。附加地，这些位置为用于临床有效的EEG的接受的EEG电极位置。在其它示例中，头戴式设备100可以包括更多或更少的电极支承件和/或电极。

图示示例的帽子102包括多个电线108a-108n，这些电线108a-108n布置在帽子102上、帽子102下和/或帽子102内(例如在帽子下面、在帽子之上、在帽子的材料内、或在包括帽子的两层材料之间)。图示示例的电线108a-108n分别可通信地联接到电极支承件104a-104n(例如与电极支承件104a-104n接成电路、与电极支承件104a-104n电接触等)。在图示示例中，电线108a-108n贯穿帽子且连接到布置在帽子102的后方的处理单元110(图1B)。图示示例的电线108a-108n将由电极106a-106n采集的信号携带至处理单元110。在一些示例中，除了电线108a-108n外或代替电线108a-108n，可以使用迹线、通信链路、晶带、柔性印制电路板(FPCB)、和/或其它合适的通信链路。在其它示例中，电极支承件104a-104n无线地联接到处理单元110和/或远程处理器。例如，电极支承件104a-104n中的一者或多者可以包括用于将信号(例如EEG信号)无线发送到处理单元110的发送器。

在图示示例中，电线108a-108n布置在帽子102中的顶层材料和底层材料之间。在这类示例中，顶层材料包括导电材料(例如导电网格)，该导电材料提供法拉第笼以防止外部静态电场和非静态电场干扰EEG信号。通过将电线108a-108n布置在帽子120的材料内，电线108a-108n也不太可能被卡在或被钩在物体上。

在一些示例中，采用电极来提供基准信号，该基准信号用于与由例如图1A和图1B的示例性头戴式设备100从人的头部的其它部分采集的EEG信号相比较。基准电极被定位于人体上具有最小的或者没有EEG活动或其它非来源于人脑的电波和/或噪声(诸如，例如指示肌肉收缩或血流的噪声)的位置处。在图1A和图1B的图示示例中，头戴式设备100包括基准电极109，该基准电极109可以附接到佩戴者的耳朵(例如耳垂)。电线111将电极109可通信地联接到处理单元110。图示示例的基准电极109可以为湿电极(例如使用凝胶传感器的湿电极)或干电极(例如扁平金属垫)且可以使用一个或多个任何合适的紧固机构附接到佩戴者的耳朵，例如，该紧固机构诸如粘合剂或夹子。在2013年3月14日递交的序列号为13/829,849、名称为“METHODS AND APPARATUS TO GATHER AND ANALYZE ELECTROENCEPHALOGRAPHIC DATA”的美国专利申请中公开了用于将电极附接到人的耳垂的夹子的示例，该美国专利申请的全部内容通过引用并入在本文中。

在图1A和图1B的示例性头戴式设备100中，单个基准电极109被实现且附接到佩戴头戴式设备100的人的耳朵。然而，在其它示例中，基准电极109可以附接到鼻子、脖子、或人身上能够提供基准信号的任何其它位置。附加地，在一些示例中，实施多于一个的基准电极。

在图示示例中，处理单元110容纳用于处理从电极106a-106n和基准电极109采集的信号的电气部件(下文更详细地描述)。在一些示例中，该电气部件用于例如将EEG数据从模拟数据转换为数字数据、放大EEG数据、对该数据滤波(例如从该数据中去除噪声)、分析该数据和/或将该数据发送到计算机或其它远程接收器或处理单元。在一些示例中，处理单元110包括硬件和软件，例如放大器、信号调节电路、基于半导体的微处理器和/或用于将信号发送到数据中心或计算机的发送器。在其它示例中，一些处理在头戴式设备100处进行，在头戴式设备100例如借助无线连接将数据或半处理的结果发送到远程站点之后，一些处理远程地进行。在一些示例中，处理单元110可移除地附接到头戴式设备100。在一些这类示例中，处理单元110可以被移除且用不同处理单元来替代，该不同处理单元例如可以具有不同的编程功能和分析工具。在一些示例中，多个处理单元可以包含不同的预编程的分析工具，且可以根据头戴式设备100的期望功能(例如控制游戏、收集医疗信息、控制家用电器等)互换这些处理单元。

在一些示例中，头戴式设备100不包括处理单元110，且代替地，电线108a-108n、电线111通向可用于将头戴式设备直接插到另一计算机或处理站的插头(例如销连接器)。在其它示例中，处理单元100仅包括放大EEG信号的放大器。在一些这类示例中，处理单元110可以被插入到另一计算机或处理站以进一步处理和/或可以无线地将放大的信号发送到计算机和/或处理站。在一些示例中，有利的是放大尽可能靠近电极的信号。

图2A为图1A和图1B的所述多个电极106a之一和所述多个电极支承件104a之一的示例性实现方式的分解图。在图示示例中，电极支承件104a包括支架或底座200，该支架或底座200限定穿过其的通道或开口202。在图示示例中，开口202从底座200的上表面204到底座200的下表面206延伸穿过底座200。底座200还具有环形槽208，在该环形槽处，帽子102可操作地联接到电极支承件104a。图示示例的电极支承件104a还包括从底座200向上突出且向外延伸(例如远离电极106a)的第一弯曲延伸部210和第二弯曲延伸部212。在一些示例中，第一弯曲延伸部和第二弯曲延伸部212为把手，该把手用作手指用拉手以允许用户很容易地将电极106a插入电极支承件104a中，在下文更详细地描述。尽管在图示示例中示出了弯曲延伸部210、弯曲延伸部212，但是可以附加地和/或替选地使用一种或多种其它合适形状。

如图2A所示，电极106a包括手柄214和电极体，该电极体包括外壳或护套216和销218(例如伸缩销)。在图示示例中，护套216接纳销218。图示示例的销218通过弹簧可缩回到护套216中且从护套216向外偏置(在下文更详细地描述)。具体地，销218可缩回到护套216的底端220中，且手柄214联接到护套216的顶端222。如图2A和图2B所示，图示示例的护套216包括多个肋状物224a-224n(例如第一接合构件)。肋状物224a-224n是从护套216向外延伸的突出部。在所示示例中，护套216具有7个肋状物。然而，在其它示例中，护套216可以具有更多或更少肋状物(例如两个肋状物、二十个肋状物等)。

图示示例的电极106a可插入到电极支承件104a中。具体地，用户可以将电极106a放在电极支承件104a的开口202上方(例如在图2A中所示的位置)，并通过施加向下的力(例如朝向戴帽子的用户的头皮的力)将电极106a插入电极支承件104a中(例如在图2B中所示的位置)。护套216的肋状物224a-224n接合底座200的开口202内部的保持器卡环(例如第二接合构件)(下文描述)以将电极106a固定在电极支承件104a中的多个分离位置之一。肋状物224a-224n允许电极106a一旦被插入开口202中则锁到和/或扣到位置中。每个肋状物限定电极106a可插入电极支承件104a的开口202中的不同分离位置或深度。因此，可以调整电极106a在电极支承件104a中的深度。

图2B示出了插入电极支承件104a中的图2A的示例性电极106a。在示例性操作中，用户可以将第一手指(例如食指)放在第一弯曲延伸部210之下且将第二手指(例如中指)放在第二弯曲延伸部212之下。采用该方式，用户可以使用他/她的拇指和/或手掌按压在手柄214的顶部上以将电极106a插入电极支承件104a中。用户可以将电极106a推入电极支承件104a中，且电极106a可释放地锁到或扣到肋状物224a-224n处的接合部中。可以向下压电极106a，直到销218接合用户的头皮，且可以根据待施加到头皮的期望压力而进一步调整电极106a(例如拉入或拉出)。随着销218接合用户的头部，迫使帽子102向上远离头部，且因此在帽子102中产生向下的张力。该向下的张力或偏置力协助保持销218顶着用户的头皮，且保持帽子102在用户的头部上牢固且平稳。在一些示例中，受力向上的帽子102(例如远离用户的头部)提供电极106a与头部接合的可见指示。此外，图示示例的销218可逆着弹簧的力缩回到护套216中(图3)，这缓和销218对头皮的力。这种双重可调性大幅提高了帽子102的可穿戴性且使得用户更有效地使电极106a顶着头皮定位，从而产生良好的信号质量而对于帽子的佩戴者无不适感。

图3为沿着图2B的线3-3截取的插入示例性电极支承件104a中的示例性电极106a的横截面视图。在图示示例中，电极支承件104a的开口204包括具有第一直径的第一孔300、具有第二直径304的环形腔302、具有第三直径的第三孔306、和具有第四直径的第四孔308。第一孔300、第二孔302、第三孔306、第四孔308限定开口204的内部(例如穿过底座200和帽子102的通道)。在其它示例中，电极支承件104a可以包括限定开口204的更多或更少的孔。此外，在一些示例中，单个电极支承件104a包括彼此平行以容纳多个电极的多个开口。

如图3的示例所示，保持器卡环310布置在电极支承件104a的环形腔302内。图示示例的保持器卡环310包括圆盘312以及第一弹簧314和第二弹簧316，该第一弹簧314和第二弹簧316操作性地联接到圆盘312的内边缘318。在图示示例中，第一弹簧314和第二弹簧316为U形弹簧。在其它示例中，可以具有一个弹簧。在一些这类示例中，单个弹簧可以由围绕插入的电极的环形环形成。

随着图示示例的电极106a被插入电极支承件104a的开口202中，肋状物224a-224n接合和/或滑过弹簧314、弹簧316并迫使弹簧314、弹簧316径向向外弯曲。当所述多个肋状物224a-224n之一滑过弹簧314、弹簧316时，弹簧314a-316由于其偏置力而径向向内收缩，并接合护套216在肋状物224a-224n中两个肋状物之间的区段。在该位置，图示示例的弹簧314、弹簧316使电极106a牢固且稳定以及防止电极106a在电极支承件104a中上下移动，直到电极106a上的力大到足以克服由弹簧314、弹簧316提供的力。当施加这种力时，使电极106a进一步移动到底座206中或从底座206中移除。在制造期间，弹簧314、弹簧316的张力可以被选择，以达到作用在电极106a上的期望量的力。例如，当相对较小的力被作用在电极106a上时，可以使用更硬的弹簧来防止电极106a在电极支承件104a中移动。

在图示示例中，肋状物224a-224n为形成在护套216周围的单独的环形环。肋状物224a-224n表示电极106a可被保持在电极支承件104a中的分离位置。然而，在其它示例中，肋状物224a-224n可以为螺旋形的且形成螺纹(例如类似于螺钉)。在这类示例中，电极106a可以被拧(例如旋转)到电极支承件104a中。利用螺纹设置，可以以连续方式调整电极106a，在定位中具有相对较大的细微调节。螺纹设置还消除了对于具有弹簧性质的圆盘312的需求。

在其它示例中，其它类型的接合构件可以被用在电极支承件104a的开口202的内部以固定电极106a。在一些示例中，开口202的内部具有从底座200的顶部204到底座的底部206的基本平坦的壁，其具有从其延伸到开口中的突出物或肋状物以接合电极106a上的肋状物224a-224n。在这类示例中，该突出物可以电联接到电线108a(例如借助延伸通过底座200的电线或迹线)。

在图示示例中，电极106a的销218接合用户的头部且接收通过头皮发送的EEG信号。销218可缩回到护套216的底端220中的腔320内且借助弹簧322被向外偏置，该弹簧322布置在腔320内。销218的末端324接触人的头部的头皮且感测EEG信号。如果顶着头皮向下施加过多的力，则弹簧322允许销218缩回到护套216中，从而提高头戴式设备100的舒适度和可穿戴性。不同尺寸的弹簧可以用于第一电极212以提供更多或更少的力。在一些示例中，弹簧322提供约两(2)牛顿的力。此外，护套216被插入电极支承件104a中的距离也影响施加到头皮的力。例如，护套216插入到电极支承件104a中越远，销218对头皮的力越大。而且，在图示示例中，弹簧322为螺旋弹簧。然而，在其它示例中，弹簧322可以通过任何其它类型的弹簧(例如诸如钢板弹簧)来实现。

在图示示例中，销218、弹簧322和护套216由导电材料组成，该导电材料诸如银、氯化银、金、铂、钛等。在一些示例中，销218、弹簧322和护套216由相同导电材料组成。然而，在其它示例中，销218、弹簧322和/或护套216由不同导电材料组成。在图示示例中，由于销218、弹簧322和护套216为导电的且彼此接触，因此由销218采集的信号通过销218、弹簧322和护套216传递。还借助护套214和保持器卡环310的弹簧314、弹簧316之间的电接触将信号从护套214传递到保持器卡环310。在图示示例中，电线326布置在电极支承件104a的底座200内且可通信地联接(例如电联接)保持器卡环310和帽子102内处于环形槽208处的电线108a。电线326可以使用任何合适的紧固机构操作性地联接到保持器，该紧固机构诸如焊接、粘合、摩擦配合等。因此，由电极106a的销218接收的信号被传递到帽子102的配线，且在一些示例中，被传递到处理单元110或头戴式设备100上别处的其它输出缆线或部件。

在图示示例中，手柄214由绝缘体组成。因此，人可以触摸电极106a的手柄214而不干扰通过正在护套218传输的EEG信号。在图示示例中，手柄214为具有把手的圆形旋钮的形状。然而，在其它示例中，可以采用其它合适的手柄和/或形状(例如转键、杠杆等)。

在示例性操作中，将图示示例的帽子102放在人的头部上，且调整下巴托103以改变头部上的帽子102的张力。一旦被定位，则将电极(例如电极106a)插入电极支承件(例如，电极支承件104a)中。在一些示例中，头戴式设备100可通信地联接到计算机或处理站用以实时处理和显示。计算机或处理站可以指示电极何时已被放在某一电极支承件中。然后，可以将电极推入对应的电极支承件中，直到电极的销以期望水平的压力接合用户的头皮。在一些示例中，计算机或处理站还可以指示电极已经接触用户的头皮以及电极正成功地接收信号。

在图2A、图2B和图3的示例中，销218和护套216为圆柱形的且具有圆形横截面。然而，在其它示例中，销218和/或护套216可以具有矩形、方形或其它形状的横截面。在图示示例中，第一电极销218的末端324为平坦的，相比于点，这提供了接触用户的头皮的更大的表面积。该更大的表面积还通过将力分布在比点式电极中的情况更大的面积上而提高了头戴式设备100的舒适度。然而，在其它示例中，销218的末端324可以为圆形的或其它的点形的。电极106a的销218的尺寸被设定成突出穿过人的头部上的头发，这提供了接触用户的头皮的足够的表面积且从大脑接收信号。根据头发的厚度，可以使用不同尺寸的销218。

另外，尽管在图2A、图2B和图3中将多个肋状物222a-222n示出为覆盖护套216的大部分，但是在其它示例中，肋状物222a-222n仅覆盖护套的一部分。在这类示例中，护套216的剩余部分可以是平滑的。

在图1A和图1B中的头戴式设备100中示出的其它电极支承件104b-104n和电极106b-106n可以与在图2A、图2B和图3中示出的示例性电极支承件104a和示例性电极106a相同。因此，电极106a-106n可以自由地与其它电极106a-106n互换。因此，在图示示例中，特定的电极支承件104a-104n未被指定用于仅接受特定的电极106a-106n。而是，电极106a-106n中的任一者可以被插入电极支承件104a-104n中的任一者中。因此，如果电极出故障，则可以很容易地移除和替换该出故障的电极而不必须替换整个头戴式设备100。

尽管在文本中关于可伸缩或柔性的帽子102公开了示例性电极支承件104a和示例性电极106a，但是示例性电极支承件104a和示例性电极106a也能够被并入到刚性头戴式设备中。附加地或可替选地，示例性电极支承件104a和示例性电极106a可以被用在能够并入电极支承件104a的任何其它头戴式设备结构或底座构件中。示例性电极支承件104a和示例性电极106a之间的相互作用允许电极很容易地且快速地被插入、被替换、被互换等。另外，由于电线108a-108n与电极支承件104a-104n通信(例如电连接到电极支承件104a-104n)且电极106a-106n可以被用在电极支承件104a-104n中的任一者中，因此相比于现有的头戴式设备，大幅减少了构建头戴式设备所花费的时间。

图4示出了可与本文中公开的示例性电极支承件104a-104n一起使用的两个不同尺寸的示例性电极。在一些示例中，当用户具有较长和/或较厚的头发时，电极106a的长度可能不足完全贯穿头发以有效地接合用户的头部。在这类实例中，电极106a可以被更长的电极(例如诸如电极400)来替换，该更长的电极具有比电极106a相对更长的护套和销。如上所述，电极106a包括手柄214、护套216和销218。电极106a的护套216具有长度l1，且电极106a的销218具有长度l2。电极400基本上类似于电极106a且包括手柄402、护套404和销406(其可缩回到护套404中)。在图示示例中，电极400的护套404具有长度l3，且电极400的销406具有长度l4。在一些示例中，l3为大约1英寸至2英寸。在所示示例中，l3大于l1，且l4大于l2。在其它示例中，l4与l2相同且l3大于l1。因此，本文中公开的示例性电极可以按一系列尺寸(例如长度)来制造以适应不同的头发厚度和/或头部尺寸。如上所述，当用户具有较厚的头发且相对较短的电极(例如电极106a)的长度不足以延伸穿过头发时，可以使用更长的电极，诸如电极400。

图5为用于示例性头戴式设备100的示例性处理系统500的框图。图5的示例性系统500包括多个电极106a-106n。电极106a-106n例如联接到将被戴在受实验者的头部上的头戴式设备100，以采集EEG数据，如上所述。电极106a-106n联接到电极支承件104a-104n，该电极支承件104a-104n联接到图1A到图1B中所示的头戴式设备100的处理单元110。

在图5中所示的系统500中，电极106a-106n借助通信链路502可通信地联接到电极支承件104a-104n，例如该通信链路502诸如上文公开的电极106a和电极支承件104a之间所形成的接触(例如图3)。在图2A、图2B和图3中所示的示例中，电极支承件104a包括保持器卡环310，该保持器卡环310接合(例如接触)护套216上的肋状物224a-224n以可释放地将电极106a固定且稳定在电极支承件104a内。电极销218、护套216和弹簧322为导电的。因此，由电极销218采集的信号通过护套216被传递到布置在电极支承件104a内的保持器卡环310。在图3中所示的示例中，电极支承件104a还包括电线326，该电线326将信号从保持器卡环310通过底座200传递到底座的外表面。

如在图5的框图中所示，电极支承件104a-104n借助由例如电线108a-108n形成的通信链路可通信地联接到处理单元110。在一些示例中，电线108a-108n布置在帽子102的材料内(例如在顶层材料和底层材料之间)。电线108a-108n将电极支承件104a-104n(和其相应的电极106a-106n)中的每一者可通信地联接到头戴式设备100的处理单元110。在其它示例中，帽子102中的电线108a-108n连接到帽子102上的插头，该插头允许帽子102被插入另一外部计算机或处理站。

图5的示例性系统500还包括基准电极109。基准电极109借助电线111联接到处理单元110。基准电极109提供用于与由例如电极106a-106n采集的EEG信号相比较的基准信号。基准电极109可以附接到耳朵、鼻子、脖子、或人体上具有最小EEG活动或无EEG活动的任何其它合适位置。例如，在图1A和图1B的图示示例中，基准电极109联接到佩戴者的耳朵。在一些示例中，系统500包括多于一个的基准电极。

图5的示例性处理单元110包括模拟-数字转换器504、信号调节器506、数据库508、分析器510和发送器512。

模拟-数字转换器504将在电极106a-106n和基准电极109处接收的模拟信号转换为数字信号。在一些示例中，模拟-数字转换器504位于头戴式设备的外壳中的处理单元110内。在其它示例中，模拟-数字转换器504包括多个A-D转换器，该多个A-D转换器定位成服务于多个单独的电极或多组电极以转换尽可能靠近源的信号，这可以进一步降低干扰。在一些示例中，A-D转换器布置在电极支承件104a-104n的外壳内。

图示示例的信号调节器506准备采集的信号使得数据为更可用的形式。例如信号调节器506可以包括将信号放大到更可检测的级别的放大器。此外，信号调节器506可以包括用于将噪声从信号中去除的滤波器。该滤波器还可以被用作带通滤波器，以根据期望的处理和/或分析而通过一个或多个频带和/或操纵选择频带。在一些示例中，电极106a-106n中的每一者和/或基准电极109可以包括在电极106a-106n或基准电极109处或附近的信号调节器。示例性信号调节器506可以包括执行信号调节方法的硬件和/或软件。在一些示例中，信号调节器包括补偿电极极化的消除趋势单元，在电极极化中，由于电极的极化而具有与脑电波活动无关的电压信号的缓慢移动。图5的示例性处理单元110还提供信号处理，该信号处理可以包括执行快速傅立叶变换(FFT)计算、相干性测量和/或自定义自适应滤波的硬件和/或软件。

图示示例的分析器510根据预期研究、按照一个或多个分析协议分析从电极106a-106n和基准电极109采集的且被模拟-数字转换器504和信号调节器506处理的数据。例如，在一些研究中，分析器510处理数据以确定受实验者的精神状态、生理状态、注意力、共鸣或记忆力、情感投入和/或受实验者的其它合适特性中的一者或多者。在2012年12月27日递交的序列号为13/728,900、名称为“SYSTEMS AND METHODS TO GATHER AND ANALYZE ELECTROENCEPHALOGRAPHIC DATA”的美国专利申请和2008年3月26日递交的序列号为12/056,190、名称为“ANALYSIS OF MARKETING AND ENTERTAINMENT EFFECTIVENESS USING CENTRAL NERVOUS SYSTEM,AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM,AND EFFECTOR DATA”的美国专利申请(现在为美国专利8,484,081)中公开了示例性处理操作和技术的描述，这两个美国专利申请的全部内容通过引用并入在本文中。

图示示例的发送器512将处于任何处理阶段的数据和/或来自分析器510的分析的结果传送到输出部514。输出部514可以通过手持式设备、警报器、头戴式设备上的显示屏、远程服务器、远程计算机和/或任何其它合适输出部来实现。在一些示例中，输出部为显示屏且可以用于指示电极106a-106n何时在电极支承件104a-104n中以及电极106a-106n何时接收信号。而且，在一些示例中，输出部514可以用于根据由处理单元110执行的信号分析来指示电极106a-106n未采集足够强的信号。在这类示例中，输出部514可以指示，电极106a-106n将被进一步插入相应的电极支承件104a-104n中以提高信号质量。

数据传输可以通过蓝牙传输、wi-fi传输、ZiGBee传输和/或传输之前的加密来实现。在图示示例中，数据库508存储采集的数据。数据流可以被缓存以用于流式传输，或被存储在板上(即，头戴式设备处)以用于例如在低活动时段期间的周期性或非周期性上传。

处理单元110的部件504至部件512借助通信链路516可通信地联接到示例性系统500的其它部件。通信链路516可以为使用任何过去的、现在的或未来的通信协议(例如蓝牙、USB 2.0、USB 3.0等)的任何类型的有线连接(例如数据总线、USB连接等)或无线通信机制(例如射频、红外等)。而且，示例性系统500的部件可以被集成在一个设备中或分布在两个或更多个设备上。

尽管在图5中示出了实现系统500的示例性方式，但是图5中的所示的元件、过程和/或设备中的一者或多者可以被组合、划分、重排、省略、消除和/或以任何其它方式来实现。另外，图5的示例性处理单元110、示例性信号调节器506、示例性A/D转换器504、示例性数据库508、示例性发送器512、示例性分析器510、示例性输出部514和/或更一般地示例性系统500可以使用硬件、软件、固件、和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此，例如，图5的示例性处理单元110、示例性信号调节器506、示例性A/D转换器504、示例性数据库508、示例性发送器512、示例性分析器510、示例性输出部514和/或更一般地示例性系统500中的任一者可以使用如下项来实现：一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、一个或多个可编程处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个可编程逻辑设备(PLD)和/或一个或多个现场可编程逻辑设备(FPLD)。当阅读覆盖纯软件和/或固件实现方式的本专利的装置或系统权利要求中的任一者时，示例性处理单元110、示例性信号调节器506、示例性A/D转换器504、示例性数据库508、示例性发送器512、示例性分析器510或示例性输出部514中的至少一者由此明确地被限定成包括有形的计算机可读存储设备或存储盘，诸如存储软件和/或固件的存储器、数字通用光盘(DVD)、光盘(CD)、蓝光碟等。另外，图5的示例性系统500可以包括除了图5中所示那些以外或代替图5中所示那些的一个或多个元件、过程和/或设备，和/或可以包括图示元件、过程和设备中的任何或全部中的多于一者。

在图6和图7中示出了用于实现图1A至图5的头戴式设备100和/或系统500的示例性指令的流程图表示，该示例性指令的至少一些为机器可读的。在本示例中，机器可读指令包括由处理器执行的程序，该处理器诸如在下文结合图8所讨论的示例性处理器平台800中示出的处理器812。该程序可以被嵌入在软件中，该软件存储在有形的计算机可读介质上，该介质诸如CD-ROM、软盘、硬驱动、数字通用光盘(DVD)、或与处理器812相关联的存储器，但是全部程序和/或其部分可以替选地由处理器812以外的设备来执行和/或被实施在固件或专用硬件中。另外，尽管参照在图6和图7中所示的流程图来描述示例性程序，但是可以替选地使用许多其它实现示例性头戴式设备100和/或示例性系统500的方法。例如，框的执行次序可以被改变，和/或描述的一些框可以被改变、消除或组合。

如上所述，图7的示例性过程和图6的示例性过程的至少一部分可以使用编码指令(例如计算机和/或机器可读的指令)来实现，该编码指令存储在有形的计算机可读存储介质上，该存储介质诸如硬盘驱动、闪存、只读存储器(ROM)、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或任何其它存储设备或存储盘，其中信息能够存储任何时段(例如延长的时段、永久地、短时地、暂时缓存、和/或信息的高速缓存)。如在本文中使用的，术语“有形的计算机可读存储介质”明确地被限定成包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘以及排除传播信号且排除传输媒体。如在本文中使用的，可交换地使用“有形的计算机可读存储介质”和“有形的机器可读存储介质”。附加地或可替选地，图7的示例性过程和图6的示例性过程的至少一部分可以使用编码指令(例如计算机和/或机器可读指令)来实现，该编码指令存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质上，该可读介质诸如硬盘驱动、闪存、只读存储器、光盘、数字通用光盘、高速缓存、随机存取存储器和/或任何其它存储设备或存储盘，其中信息能够存储任何时段(例如延长的时段、永久地、短时地、暂时缓存、和/或信息的高速缓存)。如在本文中使用的，术语“非暂时性计算机可读介质”明确地被限定成包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘以及排除传播信号且排除传输媒体。如在本文中使用的，当短语“至少”用作权利要求的前序中的过渡术语时，它是开放式的，同样术语“包括”也是开放式的。

图6为示出采集EEG数据(框600)的示例性过程的流程图，该示例性过程例如可以利用在文本中公开的头戴式设备100来实现。示例性过程开始于将帽子(例如底座)放在人的头部上(框602)，例如该帽子诸如在图1A和图1B中所示的帽子102。如上所述的示例性帽子102被放置(例如伸展)在人的头部上。示例性帽子102包括操作性地联接到帽子102的所述多个电极支承件104a-104n。电极支承件104a-104n布置在帽子102上用于最佳读取的特定区域中。

示例性过程600包括调整人的头部上的帽子(框604)。帽子可以包括将帽子固定到人的头部的一个或多个搭扣和/或条带。在上文公开的示例性头戴式设备100中，帽子102包括下巴托103，该下巴托103可以被调整以将帽子102定位在人的头部上。

示例性过程600包括将电极插入电极支承件中(框606)。在一些示例中，电极支承件包括在其中形成的用于接纳电极的开口或通道。在上文公开的示例性头戴式设备100中，电极支承件104a-104n包括接纳电极104a-104n的开口(例如开口204)。所述多个电极106a中的一个示例性电极可以被插入所述多个电极支承件104a中的一个示例性电极支承件的开口中。可以以多种不同尺寸提供示例性电极106a。例如，对于具有较长和/或较厚头发的人，可以利用较长的电极。

示例性过程600包括指示电极被插入电极支承件中(框608)。如上所述，帽子的电线可以操作性地联接到计算机或处理站。在一些示例中，图形用户界面或其它显示器指示电极何时已被插入电极支承件中。

示例性过程600包括调整电极支承件中的电极(框610)。在一些示例中，电极和电极支承件包括使电极在电极支承件中上下移动且因此更靠近或更远离戴帽子的人的头部的特征(例如接合构件)。在一些示例中，该特征将电极固定在电极支承件中的分离位置上。

在上文公开的示例性头戴式设备100中，电极106a包括所述多个肋状物224a-224n。当电极106a被插入电极支承件104a中时，肋状物224a-224n接合保持器卡环312的第一弹簧314和第二弹簧316。弹簧314、弹簧316被径向向内偏置且将电极106a固定在电极支承件104a中的分离位置上。通过将克服来自弹簧314、弹簧316的力的力供应到电极106a，可以使电极106a上下移动以将电极106a定位成更靠近或更远离人的头部。随着电极106a接合人的头部，将帽子102向上伸展且远离人的头部，这引起帽子102内的张力。该张力协助保持电极106a顶着人的头部。另外，在一些示例中，电极106a包括弹簧322，该弹簧322使销218从护套216向外偏置。该弹簧有利地减少电极106a对头皮的一些压力以提高可穿戴性。

示例性过程600包括指示电极正在接收信号(框612)。在一些示例中，图形用户界面或显示器可以指示(例如借助绿光)，已使电极曾经与人的头部接触且该电极正在成功地从大脑接收信号。

在一些示例中，示例性过程600确定来自电极的信号质量是否为可接受的(框613)。例如，示例性处理单元110可以调节并分析采集的信号以评估信号质量。在分析信号的质量时，处理单元可以执行该质量与阈值质量的比较并基于比较来确定该质量为可接受的或不可接受的。如果信号质量很差、即不可接受，则过程600在框610处继续以调整电极或在框606处插入不同电极。如果示例性过程600确定电极正在采集质量可接受的信号(框613)，则过程600继续。

示例性过程600包括确定另一电极是否将被插入到另一电极支承件中(框614)。在一些示例中，头戴式设备包括多个电极支承件。在一些示例中，电极被插入到帽子上的所有电极支承件中。然而，在其它示例中，电极被插入到电极支承件的仅一个子集或一组电极支承件中且剩余的电极支承件是空的。在其它示例中，使用仅一个电极。在上文公开的示例性头戴式设备100中，任何量的示例性电极支承件104a-104n可以操作性地联接到帽子102，且电极可以被插入电极支承件104a-104n中的一者或多者中。

如果确定出另一电极将被插入到另一电极支承件中用以采集信号，则过程600包括将另一电极插入到另一电极支承件中(框606)。

示例性过程600包括将一个或多个基准电极附接到人(框615)。在一些示例中，利用电极来提供用于与其它EEG信号相比较的基准信号。在上文公开的示例性头戴式设备100中，基准电极109附接到佩戴者的耳朵且借助电线111可通信地联接到处理单元110。

在将一个或多个电极插入到一个或多个电极支承件中之后，示例性过程600包括从头戴式设备的电极采集EEG信号(框616)。在上文公开的示例性头戴式设备100中，帽子102包括电线108a-108n，该电线108a-108n可通信地联接到相应的电极支承件104a-104n。电极106a-106n从人的头部接收信号，且通过相应的电极支承件104a-104n将这些信号传输到电线108a-108n。例如，电线108a-108n(和基准电极109的电线111)联接到处理单元110。在其它示例中，电线108a-108n、电线111操作性地联接到插头，该插头可以被插入另一线路中且连接到外部计算机或处理站。在其它示例中，电线108a-108n、电线111操作性地联接到放大器/发送器，该放大器/发送器放大信号且然后无线地将这些信号发送到外部计算机或处理站。

示例性过程600包括分析EEG信号(框618)。在图7中讨论分析EEG数据的示例性过程。一旦分析完成，则示例性方法600结束(框620)。

图7为可被执行以分析从示例性头戴式设备100收集的EEG数据(框700)的示例性指令的流程图表示。示例性头戴式设备100包括多个电极，该多个电极接触受实验者的头皮以从受实验者的大脑接收电信号。分析EEG数据(框700)的示例性过程包括从电极读取EEG信号(框702)。在图示示例中，将信号从模拟信号转换为数字信号(框704)。在一些示例中，模拟-数字转换发生在处理单元中，该处理单元诸如示例性系统500的处理单元110。在其它示例中，模拟-数字转换发生在头戴式设备内的电极附近以转换尽可能靠近源的信号。

在图示示例中，调节信号(框706)以提高信号的可用性和信号中所含的数据的可访问性。例如，如上文所公开，该调节可以包括放大信号和/或对信号滤波(例如利用带通滤波器)。

分析信号(框708)以例如确定受实验者的精神状态、健康状况、与作为受众成员的媒体的约定或媒体的有效性、和/或电子设备所需的输入。例如，可以分析EEG数据以评估在EEG数据的特定频段中和/或在大脑的特定区域中的大脑活动。EEG数据的频段和活动区域的关系和相关性的评定和/或计算可以用于确定人的情绪或精神状态，例如包括注意力、情感投入、记忆力或共鸣等。在2013年3月14日递交的序列号为13/829,849、名称为“METHODS AND APPARATUS TO GATHER AND ANALYZE ELECTROENCEPHALOGRAPHIC DATA”的美国专利申请中公开了其它处理操作和技术的描述，该美国专利申请的全部内容通过引用并入在本文中。

在图示示例中，将信号(例如分析的结果)发送到输出部(框710)，该输出部诸如示例性系统500的输出部514。输出的示例性模式例如包括拉响警报、在屏幕上显示消息和/或其它警报、向本地计算机和/或远程计算机发出报告和/或任何其它合适的输出。此外，输出部可以包括本文中详细描述的有线或无线通信。在一些示例中，输出包括反映人关注、人不关注、人处于半参与媒体节目的状态、或人的其它精神状态的数据，并且节目的标识被发送到例如远程数据设施。受众测量的原始数据、处理后的数据、历史记录或指示符也可以被发送到远程数据设施用以收集。该远程数据设施例如可以为销售公司、广播公司、娱乐工作室、电视网络、和/或可得益于或另外期望得知人何时专注于和/或不专注于广播节目以及那些节目是什么节目的任何其它组织。本示例允许广播公司和/或销售人员分析人们正在观看哪些节目、人们何时观看这些节目和/或这些节目在广播期间何时被关注。在输出(框710)之后，示例性过程700结束(框712)。

图8为示例性处理平台800的框图，该示例性处理平台800能够执行图6和图7的指令中的一者或多者以实现图1A、图1B、图2A、图2B、图3、图4和图5的装置和/或系统的一个或多个部分。处理平台800例如可以为头戴式设备中的处理器、服务器、个人计算机、移动设备(例如移动手机、智能手机、平板电脑，诸如iPad^TM)、个人数字助理(PDA)、因特网器件、和/或任何其它类型的计算设备。

图示示例的处理器平台800包括处理器812。图示示例的处理器812为硬件。例如，处理器812可以通过来自任何期望家庭或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。

图示示例的处理器812包括本地存储器813(例如高速缓存)。图示示例的处理器812借助总线818与主存储器通信，该主存储器包括易失性存储器814和非易失性存储器816。易失性存储器814可以通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)、和/或任何其它类型的随机存取存储设备来实现。非易失性存储器816可以通过闪存和/或任何其它期望类型的存储设备来实现。对主存储器814、816的访问受存储器控制器控制。

图示示例的处理器平台800还包括接口电路820。接口电路820可以通过任何类型的接口标准来实现，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、和/或PCI express接口。

在图示示例中，一个或多个输入设备822连接到接口电路820。输入设备822允许人将数据和命令输入到处理器812中。输入设备可以通过例如音频传感器、麦克风、照相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、等点(isopoint)和/或声音识别系统来实现。

一个或多个输出设备824也连接到图示示例的接口电路820。输出设备824可以通过例如显示设备(例如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、触摸屏、触觉输出设备、和/或发光二极管(LED))来实现。图示示例的接口电路820因此通常包括图形驱动卡、图形驱动芯片或图形驱动处理器。

图示示例的接口电路820还包括通信设备，诸如发送器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡以促进借助网络826(例如以太网连接、数字用户线路(DSL)、电话线、同轴电缆、移动电话系统等)与外部机器(例如任何类型的计算设备)的数据交换。

图示示例的处理器平台800还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备828。这类大容量存储设备828的示例包括软盘驱动器、硬驱动盘、光盘驱动器、蓝光磁盘驱动器、RAID系统、和数字通用光盘(DVD)驱动器。

图6和图7的编码指令832可以被存储在大容量存储设备828、易失性存储器814、非易失性存储器816、和/或可移除的有形计算机可读存储介质(诸如CD或DVD)中。

尽管本文中公开了某些示例性装置，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖公正地落在所附权利要求照字面意义或在等效物的教义下的范围内的所有方法、装置和制品。

Claims (34)

1.一种方法，包括：

将帽子放在人的头部上，所述帽子包括电极支承件，所述电极支承件包括：

底座；

延伸穿过所述底座的开口；以及

在所述开口内可操作地联接到所述底座的保持器；

在所述帽子布置在所述人的所述头部上时，将电极插入到所述底座的所述开口中，所述电极包括细长护套，所述细长护套具有用于接合所述保持器的多个肋状物；以及

通过将所述电极可移除地固定在多个分离位置中的一个分离位置中来调整所述电极在所述开口内的深度，所述多个分离位置相对于所述开口具有不同的插入深度，所述多个分离位置由所述多个肋状物和所述保持器之间的接口限定。

2.如权利要求1所述的方法，还包括指示所述电极何时插入在所述开口中且与所述保持器接合。

3.如权利要求2所述的方法，还包括指示所述电极何时与所述人的所述头部接触。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中，所述指示包括激活所述帽子上的灯。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

分析由所述电极采集的信号的质量；

执行所述质量与阈值质量的比较；

基于所述比较确定所述质量是能够接受的或不能够接受的；以及

指示所述质量是否是不能够接受的。

6.如权利要求1所述的方法，还包括通过调整联接到所述帽子并且设置于所述人的下巴下面的下巴托来调整所述人的所述头部上的所述帽子。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述电极是第一电极，所述细长护套是第一细长护套，所述多个肋状物是第一多个肋状物，以及所述多个分离位置是第一多个分离位置，所述方法还包括：

将所述第一电极从所述底座中的所述开口中移除；

在所述帽子布置在所述人的所述头部上时，将第二电极插入到所述底座的所述开口中，所述第二电极包括第二细长护套，所述第二细长护套具有用于接合所述保持器的第二多个肋状物；以及

通过将所述第二电极可移除地固定在第二多个分离位置中的一个分离位置中来调整所述第二电极在所述开口内的深度，所述第二多个分离位置相对于所述开口具有不同的插入深度，所述第二多个分离位置由所述第二多个肋状物和所述保持器之间的接口限定。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述电极支承件是第一电极支承件，所述底座是第一底座，所述开口是第一开口，所述保持器是第一保持器，所述电极是第一电极，所述细长护套是第一细长护套，所述多个肋状物是第一多个肋状物，所述多个分离位置是第一多个分离位置，

其中，所述帽子具有第二电极支承件，所述第二电极支承件包括：

第二底座；

延伸穿过所述第二底座的第二开口；以及

在所述第二开口内可操作地联接到所述第二底座的第二保持器；

在所述帽子布置在所述人的所述头部上时，将第二电极插入到所述第二底座的所述第二开口中，所述第二电极包括第二细长护套，所述第二细长护套具有用于接合所述第二保持器的第二多个肋状物；以及

通过将所述第二电极可移除地固定在第二多个分离位置中的一个分离位置中来调整所述第二电极在所述第二开口内的深度，所述第二多个分离位置相对于所述第二开口具有不同的插入深度，所述第二多个分离位置由所述第二多个肋状物和所述第二保持器之间的接口限定。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中，所述第二电极比所述第一电极长。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述电极包括：能够缩回到所述细长护套中的销；以及弹簧，所述弹簧设置在所述细长护套中以使所述销从所述细长护套向外偏置。

11.一种头戴式设备，包括：

将被戴在人的头部上的帽子；以及

电极支承件，所述电极支承件包括：

穿过所述帽子而限定的开口；以及

从所述帽子向上且远离所述开口的轴线延伸的把手，使得在所述把手与所述帽子之间限定间隙。

12.如权利要求11所述的头戴式设备，其中，所述把手是第一把手，所述间隙是第一间隙，所述电极支承件还包括从所述帽子向上且远离所述开口的轴线延伸的第二把手，使得在所述第二把手与所述帽子之间限定第二间隙。

13.如权利要求12所述的头戴式设备，其中，所述第二把手在与所述第一把手相反的方向上远离所述开口的轴线延伸。

14.如权利要求12所述的头戴式设备，其中，所述第一间隙被定位成接收用户的第一手指，所述第二间隙被定位成接收所述用户的第二手指。

15.如权利要求11所述的头戴式设备，其中，所述电极支承件包括底座，所述开口穿过所述底座而限定以及所述把手联接到所述底座。

16.如权利要求11至15中任一项所述的头戴式设备，还包括能够插入到所述开口中的电极。

17.如权利要求16所述的头戴式设备，其中，所述电极包括手柄，所述手柄能够操作以改变所述电极相对于所述开口的位置。

18.如权利要求17所述的头戴式设备，其中，所述手柄是绝缘体。

19.如权利要求16所述的头戴式设备，其中，所述电极支承件是第一电极支承件，所述开口是第一开口，以及所述电极是第一电极，

所述头戴式设备还包括：

第二电极，所述第二电极能够与所述第一电极互换且能够插入到所述第一开口中；以及

第二电极支承件，所述第二电极支承件具有穿过所述帽子而限定的第二开口，所述第一电极或所述第二电极能够插入到所述第二开口中。

20.一种设备，包括：

电极支承件，所述电极支承件包括：

底座；

穿过所述底座而限定的开口；

从所述底座向上且远离所述开口的轴线延伸的第一把手；以及

从所述底座向上且远离所述开口的轴线延伸的第二把手；以及

能够插入到所述底座的所述开口中的电极，所述第一把手和所述第二把手用于在改变所述电极相对于所述开口的位置时提供杠杆作用。

21.如权利要求20所述的设备，其中，所述第二把手在与所述第一把手相反的方向上远离所述开口的轴线延伸。

22.如权利要求20或21所述的设备，其中，所述电极包括外壳、从所述外壳的第一端延伸的销、以及联接到所述外壳的第二端的手柄。

23.一种方法，包括：

将帽子放在人的头部上，所述帽子包括：

开口；

把手，所述把手与所述开口相邻并且从所述帽子向上且远离所述开口的轴线延伸，使得在所述把手与所述帽子之间限定间隙；以及

联接在所述开口内的保持器；

在所述帽子布置在所述人的所述头部上时，将电极插入到所所述开口中，所述电极包括细长护套，所述细长护套具有用于接合所述保持器的多个肋状物；以及

通过将所述电极可移除地固定在多个分离位置中的一个分离位置中来调整所述电极在所述开口内的深度，所述多个分离位置相对于由所述多个肋状物和所述保持器之间的接口限定的所述开口具有不同的插入深度，所述把手用于在改变所述电极的深度时提供杠杆作用。

24.如权利要求23所述的方法，还包括指示所述电极何时插入在所述开口中且与所述保持器接合。

25.如权利要求24所述的方法，还包括指示所述电极何时与所述人的所述头部接触。

26.如权利要求23至25中任一项所述的方法，还包括：

分析由所述电极采集的信号的质量；

执行所述质量与阈值质量的比较；

基于所述比较确定所述质量是能够接受的或不能够接受的；以及

指示所述质量是否是不能够接受的。

27.一种头戴式设备，包括：

用于从受实验者采集生物信号的电极，所述电极包括在所述电极的外表面上的多个肋状物；

可拆卸地支撑所述电极的电极支承件，所述电极支承件具有开口；

设置在所述电极支承件的所述开口中的保持器，当所述电极被插入在所述开口中时，所述多个肋状物中的至少一个肋状物接合所述保持器以将所述电极保持在所述开口中的一分离位置处；以及

联接到所述保持器的电线，所述电线用以传输所述电极采集的所述生物信号。

28.如权利要求27所述的头戴式设备，其中，所述保持器包括具有第二开口的圆盘和联接到所述圆盘的限定所述第二开口的内径向边缘的弹簧，所述弹簧用以当所述电极插入在所述电极支承件的所述开口中时，接合所述电极上的所述肋状物。

29.如权利要求28所述的头戴式设备，其中，所述弹簧是U形弹簧。

30.如权利要求27所述的头戴式设备，其中，所述头戴式设备包括将被戴在所述受实验者的头部上的帽子，所述电极支承件联接到所述帽子，所述帽子具有顶层材料和底层材料，所述电线被路由在所述顶层材料和所述底层材料之间。

31.如权利要求30所述的头戴式设备，其中，所述顶层材料包括导电材料，所述导电材料用以防止干扰所述生物信号。

32.如权利要求27所述的头戴式设备，其中，所述头戴式设备包括将被戴在所述受实验者的头部上的帽子，所述电极支承件联接到所述帽子，所述电线连接到所述帽子上的插头以将所述头戴式设备联接到外部设备。

33.如权利要求27所述的头戴式设备，还包括处理单元，其中，所述电线联接到所述处理单元以将所述电极采集的所述生物信号传输到所述处理单元。

34.如权利要求27至33中任一项所述的头戴式设备，其中，所述保持器设置在形成于所述电极支承件中的腔中，以及所述电线穿过所述电极支承件延伸并且联接到所述腔中的所述保持器。

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