Methods and systems for tomographic luminescence or molecular imaging of a region of interest in the scattering medium is disclosed. The system includes a non-linear luminescent marker material disposed in the scattering medium. Thus, contrast and resolution of tomographic imaging or is improved. For example, non-linear marker is configured to up-convert the incident light of the illumination wavelength. Further improvement in imaging can be achieved by non-linear power dependency of the markers, using an image obtained by using an excitation beam of more than one application at the same time.散乱媒体中の注目する領域のルミネセンス分子イメージングまたは断層撮影のための方法およびシステムが開示される。このシステムは、散乱媒体中に配置された非線形ルミネセンスマーカー材料を含む。それにより、イメージングまたは断層撮影のコントラストおよび解像度が改善される。非線形マーカーは、例えば、照明波長の入射光をアップコンバートするように構成される。マーカーの非線形パワー依存により、同時に2つ以上の励起ビームを用いて得られた画像を使用することによってイメージングのさらなる改善が可能になる。