Любая картинка (цветная или черно-белая) уже представляет собой матрицу пикселей размером x*y.
В вашем случае есть картинка в черно-белом виде. Значит каждый элемент матрицы представлен одним числом.
Обращайтесь к каждому пикселю картнки и получайте информацию о его яркости. Если у вас картинка в RGB-формате - преобразуйте его в YUV формат, оттуда вытянете яркость по формуле Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.144*B. Преобразование прекрасно гуглится.
