A method and system for photoluminescent molecule imaging or tomography of a region of interest in a scattering medium is disclosed. The system includes a nonlinear luminescent marker material arranged in a scattering medium, at least one light source positioned by at least one light source position for exciting the luminescent marker by excitation light emitted by the at least one light source, And a detector at an emission light detection position for detecting emission from the emission marker due to the excitation light, wherein the excitation light includes pulsed excitation light.산란 매체에서 관심 영역의 발광 분자 이미징 또는 단층촬영을 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 시스템은 산란 매체에 배열된 비선형 발광 마커 물질, 상기 하나 이상의 광원들에 의해 방출된 여기 광에 의해 상기 발광 마커를 여기 부피로 여기하기 위해 적어도 하나의 광원 위치에 의해 위치된 하나 이상의 광원들, 및 상기 여기 광으로 인한 상기 발광 마커로부터의 발광을 검출하는, 발광 광 검출 위치에서의 검출기를 포함하고, 상기 여기 광은 펄싱된 여기 광을 포함한다.