Les recherches de Leonard portent sur la modélisation géométrique avec des applications à la vision par ordinateur, à l'infographie et à la science des données. Elle a reçu plusieurs subventions majeures, dont un prix CAREER(en) de la National Science Foundation[5].
Leonard et Misha Collins, ainsi que plusieurs autres collaborateurs, sont les auteurs de "The 2D shape structure dataset", un article sur une base de données participative sur la structure des formes[6].
↑Carlier, Leonard, Hahmann et Morin, « The 2D shape structure dataset: A user annotated open access database », Computers & Graphics, vol. 58, , p. 23–30 (DOI10.1016/j.cag.2016.05.009)