In certain embodiments, the invention relates to systems and methods for in vivo tomographic imaging of fluorescent probes and/or bioluminescent reporters, wherein a fluorescent probe and a bioluminescent reporter are spatially co-localized (e.g., located at distances equivalent to or smaller than the scattering mean free path of light) in a diffusive medium (e.g., biological tissue). Measurements obtained from bioluminescent and fluorescent modalities are combined per methods described herein.La présente invention concerne, dans certains modes de réalisation, des systèmes et des procédés dimagerie topographique in vivo de sondes fluorescentes et/ou de rapporteurs bioluminescents, une sonde fluorescente et un rapporteur bioluminescent étant co-localisés spatialement (par exemple, localisés à des distances inférieures ou égales au trajet libre moyen de diffusion de la lumière) dans un milieu diffusif (par exemple, un tissu biologique). Les mesures obtenues à partir des modalités bioluminescentes et fluorescentes sont combinées par des procédés décrits dans la présente invention.