Sim, você pode. O artigo do TechNet Montar e modificar uma imagem mostra como isso é feito. Você também pode encontrar informações úteis no artigo do TechNet Visão geral do DISM (Gerenciamento e Manutenção de Imagens de Implantação) para ajudar com isso. O Sysprep não deve ter nenhum impacto sobre esse problema.
Espero que isso ajude,