采用微處理器來控制光學掃描器掃描的原理，即把激光投射到光學掃描器上，利用微處理器及其它硬件電路，實時采集地平儀信號，經處理后再控制光學掃描器進行掃描，由此設計并制做了智能式激光水平儀。激光水平儀產生一條激光線，這條線總是實時地保持與地平線平行。
光學掃描器是一種低慣量掃描器，選用優化的、合理的掃描控制模型，用微處理器來控制光學掃描器來實現光束的偏轉，即可以按控制模型來移動光束，也可以隨機選址來移動光束，這種工作方式具有非常強的功能，并具有高速、高精度的特點，這就是智能化光學掃描。在國民經濟及軍事技術等方面，例如，激光縮微機、激光掃描檢眼儀、激光標志機、大屏幕藝術顯示、紅外前視系統等技術中，具有廣泛的應用前景。
激光水平儀是集光學、機械、電子、計算機為一體的綜和性儀器，該儀器分為兩部分，一部分為主機部分，另一部分為投射器部分；主機部分采集地平儀的姿態信號或手動信號，并對信號進行計算處理，控制光學掃描系統實時掃描。投射器部分利用激光系統(包括半導體激光器、激光電源和光學系統)和光學掃描系統，在主機的控制下產生一條激光掃描線，投射在二維空間任意方向、任意位置，這條掃描線總是與地平線平行，激光水平儀系統結構原理框圖如圖1所示。
