昨日の続き。
昨日既に見つけて試してたんですが、
確認のための出力を間違っててできてないと勘違いしてました。

BufferedImage img = ImageIO.read(new File(fname));
int[] indexes；

if(img.getType() == BufferedImage.TYPE_BYTE_INDEXED)
{
    int w = img.getWidth();
    int h = img.getHeight();
    indexes = new int[w*h];
    img.getRaster().getPixels(0, 0, w, h, array);
}

これでarrayに画像の各ピクセルの参照するインデックスの番号(0~255)が入ります。