سلام.
روشی که استفاده کردین تقریبا درسته.
به این صورت من انجام دادم مشکلی نداشت :
1- یه Variable به اسم imgPath تعریف کردم.
2- یه کنترل Image گذاشتم.
3- بر روی کنترل Image دابل کلیک کردم تا صفحه ی جدید باز بشه.
4- در صفحه ی باز شده در قسمت ImageURL اون متغیر imgPath رو به صورت زیر قرار دادم :
{imgPath}
5- بعد هم از سی شارپ به صورت زیر مسیر تصویر رو به متغیر imgPath ارسال کردم به صورت زیر :
string Path = Application.StartupPath + "\\test.jpg";
stiReport1.Dictionary.Variables["imgPath"].Value = Path;
بعد هم که اجرا کردم بدون هیچ مشکلی گزارش باز شد و تصویر هم داخل اون بود.
موفق باشید.