ITS/AliITSClusterFinderV2SDD.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2003, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$*/
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //            Implementation of the ITS clusterer V2 class                //
  20 //                                                                        //
  21 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch            //
  22 //                                                                        //
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25
  26
  27 #include <TClonesArray.h>
  28 #include "AliITSClusterFinderV2SDD.h"
  29 #include "AliITSRecPoint.h"
  30 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  31 #include "AliRawReader.h"
  32 #include "AliITSRawStreamSDD.h"
  33 #include "AliITSCalibrationSDD.h"
  34 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  35 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  36 #include "AliITSdigitSDD.h"
  37 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  38 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SDD)
  39
  40 AliITSClusterFinderV2SDD::AliITSClusterFinderV2SDD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinderV2(dettyp)
  41 {
  42
  43   //Default constructor
  44
  45 }
  46
  47
  48 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindRawClusters(Int_t mod){
  49
  50   //Find clusters V2
  51   SetModule(mod);
  52   FindClustersSDD(fDigits);
  53
  54 }
  55
  56 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(TClonesArray *digits) {
  57   //------------------------------------------------------------
  58   // Actual SDD cluster finder
  59   //------------------------------------------------------------
  60   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
  61   Int_t nzBins = nAnodes+2;
  62   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
  63   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
  64   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
  65
  66   AliBin *bins[2];
  67   bins[0]=new AliBin[kMaxBin];
  68   bins[1]=new AliBin[kMaxBin];
  69   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
  70   if(cal==0){
  71     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
  72     return;
  73   }
  74   AliITSresponseSDD* res  = (AliITSresponseSDD*)cal->GetResponse();
  75   const char *option=res->ZeroSuppOption();
  76   AliITSdigitSDD *d=0;
  77   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
  78   for (i=0; i<ndigits; i++) {
  79      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
  80      Int_t ian=d->GetCoord1();
  81      Int_t itb=d->GetCoord2();
  82      Int_t iSide=0;
  83      if (ian >= nAnodes) iSide=1;
  84      Float_t gain=cal->GetChannelGain(ian);
  85      Float_t charge=d->GetSignal();
  86      if(strstr(option,"ZS")) charge+=(Float_t)cal->GetZSLowThreshold(iSide);
  87      Float_t baseline = cal->GetBaseline(ian);
  88      if(charge>baseline) charge-=baseline;
  89      else charge=0;
  90
  91      if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0.
  92        charge/=gain;
  93        if(charge<cal->GetThresholdAnode(ian)) continue;
  94        Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
  95        Int_t y=itb+1;
  96        Int_t z=ian+1;
  97        if (z <= nAnodes){
  98          bins[0][y*nzBins+z].SetQ(q);
  99          bins[0][y*nzBins+z].SetMask(1);
 100          bins[0][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 101        } else {
 102          z-=nAnodes;
 103          bins[1][y*nzBins+z].SetQ(q);
 104          bins[1][y*nzBins+z].SetMask(1);
 105          bins[1][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 106        }
 107      }
 108   }
 109
 110   FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, digits);
 111
 112   delete[] bins[0];
 113   delete[] bins[1];
 114
 115 }
 116
 117 void AliITSClusterFinderV2SDD::
 118 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins,
 119                 TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
 120   //------------------------------------------------------------
 121   // Actual SDD cluster finder
 122   //------------------------------------------------------------
 123
 124   const TGeoHMatrix *mT2L=AliITSgeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(fModule);
 125   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
 126   if(cal==0){
 127     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
 128     return;
 129   }
 130   Int_t ncl=0;
 131   TClonesArray &cl=*clusters;
 132   for (Int_t s=0; s<2; s++)
 133     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
 134       NoiseSuppress(i,s,nzBins,bins[s],cal);
 135       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
 136       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 137       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
 138
 139       if (npeaks>30) continue;
 140       if (npeaks==0) continue;
 141
 142       Int_t k,l;
 143       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 144         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 145         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 146           if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 147           Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
 148           Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
 149           Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 150           Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 151           if (di>1 || dj>1) continue;
 152           if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
 153             msk[l]=msk[k];
 154             idx[l]*=-1;
 155           } else {
 156             msk[k]=msk[l];
 157             idx[k]*=-1;
 158             break;
 159           }
 160         }
 161       }
 162
 163       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 164         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
 165       }
 166
 167       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 168         if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 169         AliITSRecPoint c;
 170         MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
 171         //mi change
 172         Int_t milab[10];
 173         for (Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
 174           milab[ilab]=-2;
 175         }
 176         Int_t maxi=0,mini=0,maxj=0,minj=0;
 177         //AliBin *bmax=&bins[s][idx[k]];
 178         //Float_t max = TMath::Max(TMath::Abs(bmax->GetQ())/5.,3.);
 179
 180         for (Int_t di=-2; di<=2;di++){
 181           for (Int_t dj=-3;dj<=3;dj++){
 182             Int_t index = idx[k]+di+dj*nzBins;
 183             if (index<0) continue;
 184             if (index>=nMaxBin) continue;
 185             AliBin *b=&bins[s][index];
 186             Int_t nAnode=index%nzBins-1;
 187             Int_t adcSignal=b->GetQ();
 188             if(adcSignal>cal->GetThresholdAnode(nAnode)){
 189               if (di>maxi) maxi=di;
 190               if (di<mini) mini=di;
 191               if (dj>maxj) maxj=dj;
 192               if (dj<minj) minj=dj;
 193             }
 194             //
 195             if(digits) {
 196               if (TMath::Abs(di)<2&&TMath::Abs(dj)<2){
 197                 AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 198                 for (Int_t itrack=0;itrack<10;itrack++){
 199                   Int_t track = (d->GetTracks())[itrack];
 200                   if (track>=0) {
 201                     AddLabel(milab, track);
 202                   }
 203                 }
 204               }
 205             }
 206           }
 207         }
 208
 209
 210         Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
 211         y/=q; z/=q;
 212         Float_t zAnode=z-0.5;  // to have anode in range 0.-255. and centered on the mid of the pitch
 213         Float_t timebin=y-0.5;  // to have time bin in range 0.-255. amd centered on the mid of the bin
 214         if(s==1) zAnode += GetSeg()->NpzHalf();  // right side has anodes from 256. to 511.
 215         Float_t zdet = GetSeg()->GetLocalZFromAnode(zAnode);
 216         Float_t driftTime = GetSeg()->GetDriftTimeFromTb(timebin) - cal->GetTimeOffset();
 217         Float_t driftPathMicron = cal->GetDriftPath(driftTime,zAnode);
 218         const Double_t kMicronTocm = 1.0e-4;
 219         Float_t xdet=(driftPathMicron-GetSeg()->Dx())*kMicronTocm; // xdet is negative
 220         if (s==0) xdet=-xdet; // left side has positive local x
 221
 222         Float_t corrx=0, corrz=0;
 223         cal->GetCorrections(zdet,xdet,corrz,corrx,GetSeg());
 224         zdet+=corrz;
 225         xdet+=corrx;
 226
 227         Double_t loc[3]={xdet,0.,zdet},trk[3]={0.,0.,0.};
 228         mT2L->MasterToLocal(loc,trk);
 229         y=trk[1];
 230         z=trk[2];
 231
 232         q/=cal->GetADC2keV();  //to have MPV 1 MIP = 86.4 KeV
 233         Float_t hit[5] = {y, z, 0.0030*0.0030, 0.0020*0.0020, q};
 234         Int_t  info[3] = {maxj-minj+1, maxi-mini+1, fNlayer[fModule]};
 235         if (digits) {
 236           //       AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
 237           //       AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 238           {
 239             //Int_t lab[3];
 240             //lab[0]=(d->GetTracks())[0];
 241             //lab[1]=(d->GetTracks())[1];
 242             //lab[2]=(d->GetTracks())[2];
 243             //CheckLabels(lab);
 244             CheckLabels2(milab);
 245           }
 246         }
 247         milab[3]=fNdet[fModule];
 248
 249         AliITSRecPoint cc(milab,hit,info);
 250         cc.SetType(npeaks);
 251         if(clusters) new (cl[ncl]) AliITSRecPoint(cc);
 252         else {
 253           fDetTypeRec->AddRecPoint(cc);
 254         }
 255         ncl++;
 256       }
 257     }
 258
 259 }
 260 //______________________________________________________________________
 261 void AliITSClusterFinderV2SDD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader,TClonesArray** clusters){
 262     //------------------------------------------------------------
 263   // This function creates ITS clusters from raw data
 264   //------------------------------------------------------------
 265   rawReader->Reset();
 266   AliITSRawStreamSDD inputSDD(rawReader);
 267   AliITSDDLModuleMapSDD *ddlmap=(AliITSDDLModuleMapSDD*)fDetTypeRec->GetDDLModuleMapSDD();
 268   inputSDD.SetDDLModuleMap(ddlmap);
 269   FindClustersSDD(&inputSDD,clusters);
 270
 271 }
 272
 273 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input,
 274                                         TClonesArray** clusters)
 275 {
 276   //------------------------------------------------------------
 277   // Actual SDD cluster finder for raw data
 278   //------------------------------------------------------------
 279   Int_t nClustersSDD = 0;
 280   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
 281   Int_t nzBins = nAnodes+2;
 282   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
 283   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
 284   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
 285   AliBin *bins[2];
 286   AliBin *ddlbins[kHybridsPerDDL]; // 12 modules (=24 hybrids) of 1 DDL read "in parallel"
 287   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) ddlbins[iHyb]=new AliBin[kMaxBin];
 288   // read raw data input stream
 289   while (input->Next()) {
 290     Int_t iModule = input->GetModuleID();
 291     if(iModule<0){
 292       AliWarning(Form("Invalid SDD module number %d\n", iModule));
 293       continue;
 294     }
 295
 296     Int_t iCarlos =((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetCarlosId();
 297     Int_t iSide = ((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetChannel();
 298     Int_t iHybrid=iCarlos*2+iSide;
 299     if (input->IsCompletedModule()) {
 300       // when all data from a module was read, search for clusters
 301       if(iCarlos<0){
 302         AliWarning(Form("Invalid SDD carlos number %d on module %d\n", iCarlos,iModule));
 303         continue;
 304       }
 305       clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSRecPoint");
 306       fModule = iModule;
 307       bins[0]=ddlbins[iCarlos*2];   // first hybrid of the completed module
 308       bins[1]=ddlbins[iCarlos*2+1]; // second hybrid of the completed module
 309       FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, NULL, clusters[iModule]);
 310       Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
 311       nClustersSDD += nClusters;
 312       for(Int_t iBin=0;iBin<kMaxBin; iBin++){
 313         ddlbins[iCarlos*2][iBin].Reset();
 314         ddlbins[iCarlos*2+1][iBin].Reset();
 315       }
 316     }else{
 317     // fill the current digit into the bins array
 318       if(iHybrid<0 || iHybrid>=kHybridsPerDDL){
 319         AliWarning(Form("Invalid SDD hybrid number %d on module %d\n", iHybrid,iModule));
 320         continue;
 321       }
 322       AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(iModule);
 323       if(cal==0){
 324         AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",iModule));
 325         continue;
 326       }
 327       AliITSresponseSDD* res  = (AliITSresponseSDD*)cal->GetResponse();
 328       const char *option=res->ZeroSuppOption();
 329       Float_t charge=input->GetSignal();
 330       Int_t chan=input->GetCoord1()+nAnodes*iSide;
 331       Float_t gain=cal->GetChannelGain(chan);
 332       if(strstr(option,"ZS")) charge+=(Float_t)cal->GetZSLowThreshold(iSide);
 333       Float_t baseline = cal->GetBaseline(chan);
 334       if(charge>baseline) charge-=baseline;
 335       else charge=0;
 336       if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0
 337         charge/=gain;
 338         if(charge>=cal->GetThresholdAnode(chan)) {
 339           Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
 340           Int_t iz = input->GetCoord1();
 341           Int_t itb = input->GetCoord2();
 342           Int_t index = (itb+1) * nzBins + (iz+1);
 343           if(index<kMaxBin){
 344             ddlbins[iHybrid][index].SetQ(q);
 345             ddlbins[iHybrid][index].SetMask(1);
 346             ddlbins[iHybrid][index].SetIndex(index);
 347           }else{
 348             AliWarning(Form("Invalid SDD cell: Anode=%d   TimeBin=%d",iz,itb));
 349           }
 350         }
 351       }
 352     }
 353   }
 354   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) delete [] ddlbins[iHyb];
 355   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
 356 }
 357
 358 //______________________________________________________________________
 359 void AliITSClusterFinderV2SDD::NoiseSuppress(Int_t k, Int_t sid,Int_t nzBins, AliBin* bins, AliITSCalibrationSDD* cal) const {
 360   // applies zero suppression using the measured noise of each anode
 361   // threshold values from ALICE-INT-1999-28 V10
 362   Float_t factL=2.2;
 363   Float_t factH=4.0;
 364   //
 365
 366   Int_t iAn=(k%nzBins)-1;
 367   if(iAn<0 || iAn>255) return;
 368   if(sid==1) iAn+=256;
 369   Int_t nLow=0, nHigh=0;
 370   Float_t noise=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn);
 371   Float_t noisem1=noise;
 372   if(iAn>1) noisem1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn-1);
 373   Float_t noisep1=noise;
 374   if(iAn<511) noisep1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn+1);
 375   Float_t tL=noise*factL;
 376   Float_t tH=noise*factH;
 377   Float_t tLp1=noisep1*factL;
 378   Float_t tHp1=noisep1*factH;
 379   Float_t tLm1=noisem1*factL;
 380   Float_t tHm1=noisem1*factH;
 381   Float_t cC=bins[k].GetQ();
 382   if(cC<=tL){
 383     bins[k].SetQ(0);
 384     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 385     return;
 386   }
 387   nLow++; // cC is greater than tL
 388   if(cC>tH) nHigh++;
 389   Int_t sS=bins[k-1].GetQ();
 390   if(sS>tLm1) nLow++;
 391   if(sS>tHm1) nHigh++;
 392   Int_t nN=bins[k+1].GetQ();
 393   if(nN>tLp1) nLow++;
 394   if(nN>tHp1) nHigh++;
 395   Int_t eE=bins[k-nzBins].GetQ();
 396   if(eE>tL) nLow++;
 397   if(eE>tH) nHigh++;
 398   Int_t wW=bins[k+nzBins].GetQ();
 399   if(wW>tL) nLow++;
 400   if(wW>tH) nHigh++;
 401   if(nLow<3 || nHigh<1){
 402     bins[k].SetQ(0);
 403     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 404   }
 405 }
 406
 407
 408