本发明公开了一种光学卫星TDICCD积分级数和增益设置方法及成像装置，包括：S1、基于成像范围内的地表反射率数据集进行场景合成反射率计算；S2、基于S1中获得的场景合成反射率，结合大气辐射传输模型模拟地气相互作用过程，采用6S大气辐射传输模型计算TDICCD光学相机入瞳辐射亮度；S3、最优积分级数和增益计算：基于S2中的TDICCD光学相机入瞳辐射亮度以及光学卫星载荷特性模型，寻找到最优的积分级数和增益。本发明的方法及装置能够随着成像场景不断变化情况自适应设置最佳积分级数和增益，能最大程度地发挥光学相机的性能，提高相机成像质量。