Если вы используете Numpy, вам, вероятно, придется просто использовать C Python, так как это скомпилированное расширение. Я бы порекомендовал сохранить образ на диск, возможно, как временный файл, а затем вызвать Python как подпроцесс. Если вы имеете дело с двоичными данными, вы можете даже попытаться отобразить данные в Java и передать путь к подпроцессу.
В качестве альтернативы, в зависимости от ваших обстоятельств, вы можете настроить простой сервер обработки данных в Python, который будет принимать запросы и возвращать обработанные данные.