dtestyk

Как вариант, можно попробывать заливку цветом на канве.

hit or miss transform
image processing/feature extraction/template matching
feature_detection

есть нечто похожее для библиотеки aforge c#, может почерпнете какие-нибудь идеи там

можно:
-искать длинную строку из фигуры
-построить интегральное изображение и искать охватывающий прямоугольник с суммой в пределах, зависящих от фигуры(дальше можно и Хаара, или что-то специфическое: уголок - разность квадратов)
-посчитать суммы по строкам и столбцам, искать проекции

решения в лоб:
-ходим фигурой(и, возможно, маской) по массиву:
4 цикла: 2 по координатам и 2 по фигуре
-ходим базовой точкой и массивом относительных смещений и значений:
3 цикла: 2 по координатам и 1 по точкам

есть видео по теме