本发明公开了一种棉花异性纤维在线分类方法和系统。其中方法包括：实时采集棉花异性纤维彩色图像；利用基于像素R、G、B三分量均值与方差的图像分割方法对所述棉花异性纤维彩色图像进行分割，得到由所述棉花异性纤维彩色图像中的目标像素组成的目标图像；利用面积阈值法去除所述目标图像中由于噪声和伪异性纤维产生的小目标，得到棉花异性纤维目标；提取每个所述棉花异性纤维目标的颜色特征、形状特征和纹理特征，产生用于描述所述棉花异性纤维目标的特征向量；利用所述特征向量和基于有向无环图的一对一多类支持向量机对所述棉花异性纤维目标进行分类。本发明实现了对棉花异性纤维的在线实时分类，有利于后续实现异性纤维的在线计量。