A dual illumination system is disclosed for use with an imaging apparatus. The imaging apparatus defines a light-tight imaging compartment with an interior wall having a view port extending into the imaging compartment. This view port enables data acquisition of a biological specimen contained in the imaging compartment. The dual illumination system includes a first illumination assembly configured to direct structured light onto a first side of the specimen to enable structured light and surface topography measurements thereof. A second illumination assembly then directs light at the specimen wherein diffused fluorescent light emanates from a surface thereof for receipt through the view port to acquire fluorescence data of the specimen. The combination of structured light imaging and fluorescence imaging enables 3D diffuse tomographic reconstructions of fluorescent probe location and concentration.Linvention concerne un double système déclairage pour utilisation avec un appareil dimagerie. Lappareil imagerie définit un compartiment dimagerie étanche à la lumière avec une paroi intérieure présentant un orifice de visionnement sétendant dans le compartiment dimagerie. Cet orifice de visionnement permet lacquisition de données dun spécimen biologique contenu dans le compartiment dimagerie. Le double système déclairage contient un premier ensemble éclairage configuré pour diriger une lumière structurée sur un premier côté du spécimen afin de permettre des mesures topographiques de surface et de lumière structurée. Un second ensemble éclairage dirige ensuite la lumière sur le spécimen, une lumière fluorescente diffusée émanant dune surface de celui-ci pour être reçue à travers lorifice de visionnement afin dacquérir des données de fluorescence du spécimen. La combinaison dimagerie à lumière structurée et dimagerie par fluorescence permet des reconstitutions tomographiques diffuses tridimensionnelles demplacement de sonde fluorescente et de concentration.