Библиотеки для работы с изображениями

Есть несколько библиотек, которые позволят решить Вашу задачу. Одна из наиболее мощных и соверщенных OpenCV. Она относительно сложна в установке и требует некоторых навыков работы с системой Unix (Windows) желательно через консоль. Здесь есть большое количетсво функций для обработки изображений. Пример работы.

Ещё одна библиотека, которая предназначена для работы с изображениями. Она проще в установке, но менее удобна. Это Pillow. Пример работы.

Следует отметить, что и в том, и в другом случае, изображения можно привести к numpy.array.

Numpy -- стандартная библиотека, написанная на C для эффективной работы с матрицами.

Пример привидения:

from PIL import Image
import numpy as np
im = Image.open('hopper.jpg')
a = np.asarray(im)

После этого, Вы сможете перебрать все пиксели изображения примерно так:

for i in a:
   for j in a[i]:
      do_smth(a[i][j])