基于模型的车道线识别方法是运用数学的思维建立道路模型，分析图像信息获取参数，从而完成车道线检测。Shengyan Zhou等提出了一种基于 Gabor 滤波器与几何模型的车道线识别方法。在智能车前方存在车道标示线的前提下，可以用车道线原点、宽度、曲率、起始位置这 4 个参数对其进行描述。先对摄像机进行预标定，在计算完模型参数后筛选出若干车道线模型。算法通过局部 Hough 变换和区域定位估算所需参数，确定最终使用模型并完成与实际车道线的匹配。

一般来讲，基于模型的车道线识别方法主要分为简单的直线模型和较为复杂的模型（如二次曲线和样条曲线），实际应用中需要根据具体的使用场合和道路特点选择不同的方法。例如大多数的车道偏离预警系统均采用简单的直线模型来刻画车道线；而需要灵活拟合车道线的场合下，如车道线预估与跟踪问题，则通常使用较复杂的模型算法。