本发明涉及一种脑电采集装置、脑电目标识别方法和装置，属于目标检测与识别技术领域，解决了现有脑电信号信噪比低，对脑电目标检测性能低的问题。脑电采集装置包括多个干电极，采集脑电信号，其上表面与导线连接，其下表面与待测皮肤接触的界面处涂覆或蒸镀有生物膜‑纳米管，所述生物膜‑纳米管，包括：TiO₂纳米管，与干电极下表面连接，每个TiO₂纳米管从根部到整个管壁均镶嵌有Au或Pt纳米粒子；以及生物膜，为由高生物相容性、静电吸附、高电化学活性的生物膜结合多级别尺度Au纳米粒子组成的固态电解质并位于所述TiO₂纳米管外表面处。使用生物膜/金(或铂)/TiO₂纳米管对干电极表面进行修改，提高干电极表面对脑电信号的传感能力和脑电信号信噪比。