Non parlo dello specifico formato .BMP (ovvero delle DIB), parlo semplicemente di una rappresentazione in cui hai un blocco di memoria che contiene i pixel in forma di array accessibile in maniera semplice (ogni accesso ad un pixel si riduce ad una somma di un numero ad un puntatore e alla sua dereferenziazione); ovviamente non vorrai passare per dei file, dato che l'IO su disco ucciderebbe le performance.

Comunque per l'analisi di immagini ci sono ottime librerie già pronte (come la OpenCV) che sicuramente hanno algoritmi con prestazioni migliori.