Я не уверен, насколько обширные методы прямой визуализации WPF, есть методы для CopyPixels на BitmapSource, теоретически вы можете использовать CopyPixel на всех ваших bitmapsource, объединить их и создать новый bitmapsource, передавая новые пиксельные данные.Я не уверен, как сделать фактическое объединение.
Другой способ - преобразовать BitmapSources в GDI +, объединить их, используя его функции обработки изображений, и преобразовать результат обратно в BitmapSource