本发明公开一种玉米籽粒直收含杂率和破碎率在线检测系统及其方法，检测箱内顶部两侧分别设置外槽轮排料机构和工业相机，检测箱内底部设有输送机构；工业相机数据连接于工控机，工控机中设有图像采集模块和图像处理模块；通过外槽轮排料机构、第一挡板和第一滑板和第一挡板调整，将玉米籽粒单层平铺于输送机构上，输送机构籽粒输送至工业相机下方的采集区域进行连续采样；图像处理模块对采集的籽粒样本图像进行处理，获取籽粒样本图像的对应特征数据，分析所得特征数据并分类和识别玉米籽粒中杂质和破碎籽粒，得到最终的含杂率和破碎率。本发明实现玉米籽粒的单层离散铺设，防止堆叠、识别度高、识别速度快。