Ich würde gerne ein Bild (Graustufen) einlesen. Dabei sollten die einzelnen Pixel analysiert werden und zusammenhängende Strukturen erkannt werden. D.h. es soll anhand der Farbe des Pixels ermittelt werden, ob die Nachbar-Pixel diesem ähnlich sind. Ist dies der Fall, gehören sie zu der Struktur.
Die erkannten Strukuren sollten nach Möglichkeit markiert werden.
Über einen Regler sollte man einstellen können, wie empfindlich die Erkennung sein sollte, d.h. wie groß die Abweichung eines Nachbarpixels sein darf, damit er gerade noch zur gleichen Struktur gezählt wird.

Ist so etwas möglich? Und wenn ja, gibt es dazu vielleicht schon Ansätze, Tutorials oder ähnliches?

Jep, dazu gibt es Tutorials. Nennt sich "Vorlesung Bildverarbeitung", und gibts an so ziemlich jeder Uni, an der man Informatik studieren kann.

Trivialerweise könnte man aber an einem Pixel starten, und alles rot einfärben, was man von diesem Pixel aus über nicht zu große Abstufungen erreichen kann. Scanline dürfte dabei hilfreich sein, evtl. hilft auch ein Blick in die Funktionsweise der Prozedur Floodfill weiter.

vllt kannst du da was mir dem Effekt "Emboss(Relief)" machen. (heist so in Irfan View)
dabei wird ein graues Bild erzeugt wo dann helle und dunkle konturen eine art 3D bild erzeugen