本发明提供了便携式轴线偏角测量装置，本发明装置包括光学系统、光源结构、图像传感器、嵌入式处理电路和惯导组件，光学系统固定在惯导组件上，光学系统侧面的中间位置与光源结构固定连接，光学系统的后端与图像传感器和嵌入式处理电路固定连接；光源结构发出光束后从光学系统前方射出，光束投射到与被测量轴线垂直的平面镜上，反射回来的光束再次经过光学系统在图像传感器上成像，图像传感器将探测的灰度数据和惯导组件的角度数据发送到嵌入式处理电路上进行数据处理，得到被测轴线的二维偏角信息。本发明能够实现动态实时测量，解决了其它设备无法进行动态测量和测量精度较低的问题。本发明结构简单、可以进行批量化生产。