A method and system for luminescence molecular imaging or tomography of a region of interest in a scattering medium is disclosed. The system comprises a non-linear luminescent marker material arranged in the scattering medium. Contrast and resolution of the imaging or tomography is thus improved. The non-linear marker is for instance configured to upconvert incoming light of an illumination wavelength. The non-linear power dependence of the marker enables further improvement of the imaging by using images taken with two or more excitation beams simultaneously.산란 매체에서 관심 영역의 발광 분자 이미징 또는 단층촬영을 위한 방법 및 시스템이 공개된다. 시스템은 산란 매체에 배열된 비선형 발광 마커 물질을 포함한다. 이로써 이미징 또는 단층촬영의 콘트라스트 및 해상도가 향상된다. 비선형 마커는 예를 들어 조명 파장의 들어오는 빛을 업컨버팅하도록 구성된다. 마커의 비선형 파워 의존성은 동시에 둘 이상의 여기 빔으로 얻어진 이미지를 이용함으로써 이미징의 추가적인 향상을 가능하게 한다.