Disclosed is a pain detection system and method. Preferred methods include capturing imaging data from patient using functional near-infrared spectroscopy. In methods of the invention, pain may be assessed from a non-responsive patient. Preferred methods may further include measuring hemodynamic parameters using the optical imaging data and averaging the measured hemodynamic parameters to reduce background noise. Additionally, a pattern in the averaged hemodynamic parameters is identified and the pattern is compared to a predetermined associated with patient pain. The method further includes detecting, by the processor, a similarity between the pattern and the predetermined pattern and outputting a signal indicating patient pain.Linvention concerne un système et un procédé de détection de douleur. Des procédés préférés comprennent la capture de données dimage à partir dun patient à laide dune spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle. Dans des procédés de linvention, une douleur peut être évaluée à partir dun patient non-réactif. Des procédés préférés peuvent en outre comprendre la mesure de paramètres hémodynamiques à laide des données dimagerie optique, et la moyenne des paramètres hémodynamiques mesurés pour réduire un bruit de fond. De plus, un modèle des paramètres hémodynamiques moyens est identifié, et le modèle est comparé à un modèle prédéterminé associé à une douleur de patient. Le procédé comprend en outre la détection, par le processeur, dune similarité entre le modèle et le modèle prédéterminé, et la mise en sortie dun signal indiquant une douleur de patient.