Вы можете записать имя файла изображения, исправив часть вложенных вызовов внутри \includegraphics
:
\documentclass{article}
\usepackage{graphicx,etoolbox}
\makeatletter
\patchcmd{\Gin@setfile}% <cmd>
{\ProvidesFile}% <search>
{\xdef\imgfilename{#3}\ProvidesFile}% <replace>
{}{}% <success><failure>
\makeatother
\begin{document}
\begin{figure}
\centering
\includegraphics[width=.5\linewidth]{example-image}
\caption{Image: \imgfilename}
\end{figure}
\end{document}
\imgfilename
будет содержать имя файла, используемое только в \includegraphics
после .