本发明公开了一种基于近红外光谱的便携式谷物品质在线检测装置，其包括发光模块、光谱采集模块和控制电路模块，所述发光模块包括近红外LED光源和全息光束整形扩散膜，所述近红外LED光源安装在灯筒的顶部四周，在灯筒的底部开设有检测窗，全息光束整形扩散膜设于检测窗的内部或下方，所述光谱采集模块包括光电探测器及菲涅尔透镜，所述菲涅尔透镜安装在检测窗的正上方，光电探测器安装在菲涅尔透镜的上方，同时光电探测器与所述控制电路模块连接，所述控制电路模块以无线或有线通信的方式将采集的数据信息发送到接收显示装置。本发明实现了在农机作业过程中谷物品质信息和地理位置信息的实时获取，及谷物品质田间分布图的绘制。