本发明涉及一种基于自主学习的无参考彩色图像质量评价方法，属于图像处理领域。该方法包括：首先，利用四元数理论将训练集中的彩色图像用四元数矩阵表示；其次，对训练图像进行分块并利用人眼视觉感知求得图像块的局部特征；然后，利用自主学习策略构建图像字典，将最具代表性的图像块作为字典的原子；最后，将待评价彩色图像进行相同的预处理后，计算待评价图像与图像字典之间的最大相似性，通过支持向量回归分析得到最终的质量评价分数，并实时更新图像字典。本发明充分考虑了图像字典中字典原子的代表性和自主学习能力，能够同时对不同失真种类的图像进行评价，且评价结果与主观评价趋于一致。