è un problema di asincronismo, quando viene eseguito il return l'immagine non è stata ancora caricata e di conseguenza la variabile output non è stata valorizzata con il millisecondi. Potresti fare qualcosa del genere:

codice:
function prova(callback){
    var output="N/A";
    var img=new Image();
    img.src='https://www.google.it/images/srpr/logo3w.png';

    img.onload=function(){
        callback(new Date().getTime());
    }
}

prova(function(milliseconds){
    alert(milliseconds);
});