Obrigado Gabriel, melhorou muito o tempo de processamento.
Pesquisando um pouco mais, encontrei uma biblioteca pickle, nativa do python, e fiz uma comparação entre as duas bibliotecas
Usando o código sugerido, usando a biblioteca base64, obtivemos:
Tempo de execução para cadastrar 10 img usando base64: 0.221020 segundos
Tempo de execucao para carregar e transformar em array 10 img usando base64: 0.020040 segundos
Tamanho do arquivo armazenado em disco: 710 KB
Usando o mesmo código, e utilizando a biblioteca pickle, obtivemos:
Tempo de execucao para cadastrar 10 img usando pickle: 0.093708 segundos
Tempo de execucao para carregar 10 img usando pickle: 0.000915 segundos (já que não é necessário a conversão
Tamanho do arquivo armazenado em disco: 9.002 KB
Qual das duas é a mais recomendada