MUON/AliMUONClusterFinderMLEM.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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 /// \class AliMUONClusterFinderMLEM
  19 ///
  20 /// Clusterizer class based on the Expectation-Maximization algorithm
  21 ///
  22 /// Pre-clustering is handled by AliMUONPreClusterFinder
  23 /// From a precluster a pixel array is built, and from this pixel array
  24 /// a list of clusters is output (using AliMUONClusterSplitterMLEM).
  25 ///
  26 /// \author Laurent Aphecetche (for the "new" C++ structure) and
  27 /// Alexander Zinchenko, JINR Dubna, for the hardcore of it ;-)
  28
  29 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
  30 #include "AliLog.h"
  31 #include "AliMUONCluster.h"
  32 #include "AliMUONClusterSplitterMLEM.h"
  33 #include "AliMUONVDigit.h"
  34 #include "AliMUONPad.h"
  35 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
  36 #include "AliMpPad.h"
  37 #include "AliMpVPadIterator.h"
  38 #include "AliMpVSegmentation.h"
  39 #include "AliRunLoader.h"
  40 #include "AliMUONVDigitStore.h"
  41 #include <Riostream.h>
  42 #include <TH2.h>
  43 #include <TMinuit.h>
  44 #include <TCanvas.h>
  45 #include <TStopwatch.h>
  46 #include <TMath.h>
  47 #include <TROOT.h>
  48 //#include "AliCodeTimer.h"
  49
  50 /// \cond CLASSIMP
  51 ClassImp(AliMUONClusterFinderMLEM)
  52 /// \endcond
  53
  54 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkZeroSuppression = 6; // average zero suppression value
  55 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkSaturation = 3000; // average saturation level
  56 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision = 1e-6; // (cm) used to check overlaps and so on
  57 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkIncreaseSize(-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  58 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDecreaseSize(AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  59
  60  TMinuit* AliMUONClusterFinderMLEM::fgMinuit = 0x0;
  61
  62 //_____________________________________________________________________________
  63 AliMUONClusterFinderMLEM::AliMUONClusterFinderMLEM(Bool_t plot, AliMUONVClusterFinder* clusterFinder)
  64   : AliMUONVClusterFinder(),
  65 fPreClusterFinder(clusterFinder),
  66 fPreCluster(0x0),
  67 fClusterList(),
  68 fEventNumber(0),
  69 fDetElemId(-1),
  70 fClusterNumber(0),
  71 fZpad(0.0),
  72 fReco(1),
  73 fCathBeg(0),
  74 fPixArray(new TObjArray(20)),
  75 fDebug(0),
  76 fPlot(plot),
  77 fTimers(new TObjArray(kLast)),
  78 fSplitter(0x0),
  79 fNClusters(0),
  80 fNAddVirtualPads(0)
  81 {
  82   /// Constructor
  83
  84   fSegmentation[1] = fSegmentation[0] = 0x0;
  85
  86   fPadBeg[0] = fPadBeg[1] = fCathBeg;
  87
  88   if (!fgMinuit) fgMinuit = new TMinuit(8);
  89
  90   fTimers->SetOwner(kTRUE);
  91
  92   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
  93   {
  94     TStopwatch* t = new TStopwatch;
  95     fTimers->AddLast(new TStopwatch);
  96     t->Start(kTRUE);
  97     t->Stop();
  98   }
  99   if (fPlot) fDebug = 1;
 100 }
 101
 102 //_____________________________________________________________________________
 103 AliMUONClusterFinderMLEM::~AliMUONClusterFinderMLEM()
 104 {
 105 /// Destructor
 106   delete fgMinuit; fgMinuit = 0; delete fPixArray; fPixArray = 0;
 107 //  delete fDraw;
 108   delete fPreClusterFinder;
 109   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
 110   {
 111     AliInfo(Form("Timer %d",i));
 112     Timer(i)->Print();
 113   }
 114   delete fTimers;
 115   delete fSplitter;
 116   AliInfo(Form("Total clusters %d AddVirtualPad needed %d",
 117                fNClusters,fNAddVirtualPads));
 118 }
 119
 120 //_____________________________________________________________________________
 121 Bool_t
 122 AliMUONClusterFinderMLEM::Prepare(const AliMpVSegmentation* segmentations[2],
 123                                   const AliMUONVDigitStore& digitStore)
 124 {
 125   /// Prepare for clustering
 126
 127   for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
 128   {
 129     fSegmentation[i] = segmentations[i];
 130   }
 131
 132   // Find out the DetElemId
 133   fDetElemId = -1;
 134
 135   TIter next(digitStore.CreateIterator());
 136   AliMUONVDigit* d = static_cast<AliMUONVDigit*>(next());
 137
 138   if (d)
 139   {
 140     fDetElemId = d->DetElemId();
 141   }
 142
 143   if ( fDetElemId < 0 )
 144   {
 145     AliWarning("Could not find DE. Probably no digits at all ?");
 146     return kFALSE;
 147   }
 148
 149   delete fSplitter;
 150   fSplitter = new AliMUONClusterSplitterMLEM(fDetElemId,fPixArray);
 151   fSplitter->SetDebug(fDebug);
 152
 153   // find out current event number, and reset the cluster number
 154   fEventNumber = AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber();
 155   fClusterNumber = -1;
 156   fClusterList.Delete();
 157
 158   AliDebug(3,Form("EVT %d DE %d",fEventNumber,fDetElemId));
 159
 160   return fPreClusterFinder->Prepare(segmentations,digitStore);
 161 }
 162
 163 //_____________________________________________________________________________
 164 AliMUONCluster*
 165 AliMUONClusterFinderMLEM::NextCluster()
 166 {
 167   /// Return next cluster
 168
 169   // if the list of clusters is not void, pick one from there
 170   TObject* o = fClusterList.At(++fClusterNumber);
 171   if ( o != 0x0 ) return static_cast<AliMUONCluster*>(o);
 172
 173   //FIXME : at this point, must check whether we've used all the digits
 174   //from precluster : if not, let the preclustering know about those unused
 175   //digits, so it can reuse them
 176
 177   // if the cluster list is exhausted, we need to go to the next
 178   // pre-cluster and treat it
 179
 180   fPreCluster = fPreClusterFinder->NextCluster();
 181
 182   if (!fPreCluster)
 183   {
 184     // we are done
 185     return 0x0;
 186   }
 187
 188 //  AliCodeTimerAuto("Excluding preclustering")
 189
 190
 191   fClusterList.Delete(); // reset the list of clusters for this pre-cluster
 192   fClusterNumber = -1; //AZ
 193
 194   WorkOnPreCluster();
 195
 196   // WorkOnPreCluster may have used only part of the pads, so we check that
 197   // now, and let the unused pads be reused by the preclustering...
 198
 199   for ( Int_t i = 0; i < fPreCluster->Multiplicity(); ++i )
 200   {
 201     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(i);
 202     if ( !pad->IsUsed() )
 203     {
 204       fPreClusterFinder->UsePad(*pad);
 205     }
 206   }
 207
 208   return NextCluster();
 209 }
 210
 211 //_____________________________________________________________________________
 212 Bool_t
 213 AliMUONClusterFinderMLEM::WorkOnPreCluster()
 214 {
 215   /// Starting from a precluster, builds a pixel array, and then
 216   /// extract clusters from this array
 217
 218   // Set saturation flag - it is not set if working directly with MC digits (w/out
 219   // creating raw data) !!!
 220   for (Int_t j = 0; j < fPreCluster->Multiplicity(); ++j) {
 221     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(j);
 222     if (pad->IsSaturated()) break;
 223     if (pad->Charge() > fgkSaturation-1) pad->SetSaturated(kTRUE); //FIXME : remove usage of fgkSaturation
 224   }
 225
 226   if (fDebug) {
 227     cout << " *** Event # " << AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber()
 228          << " det. elem.: " << fDetElemId << endl;
 229     for (Int_t j=0; j<fPreCluster->Multiplicity(); ++j) {
 230       AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(j);
 231       printf(" bbb %3d %1d %8.4f %8.4f %8.4f %8.4f %6.1f %3d %3d %2d %1d %1d \n",
 232              j, pad->Cathode(), pad->Coord(0), pad->Coord(1), pad->DX()*2, pad->DY()*2,
 233              pad->Charge(), pad->Ix(), pad->Iy(), pad->Status(), pad->IsReal(), pad->IsSaturated());
 234     }
 235   }
 236
 237   AliMUONCluster* cluster = CheckPrecluster(*fPreCluster);
 238   if (!cluster) return kFALSE;
 239
 240   BuildPixArray(*cluster);
 241
 242   if ( fPixArray->GetLast() < 0 )
 243   {
 244     AliDebug(1,"No pixel for the above cluster");
 245     delete cluster;
 246     return kFALSE;
 247   }
 248
 249   // Use MLEM for cluster finder
 250   Int_t nMax = 1, localMax[100], maxPos[100];
 251   Double_t maxVal[100];
 252
 253   if (cluster->Multiplicity() > 50)
 254   {
 255     nMax = FindLocalMaxima(fPixArray, localMax, maxVal);
 256   }
 257
 258   if (nMax > 1)
 259   {
 260     TMath::Sort(nMax, maxVal, maxPos, kTRUE); // in decreasing order
 261   }
 262
 263   Int_t iSimple = 0, nInX = -1, nInY;
 264
 265   PadsInXandY(*cluster,nInX, nInY);
 266
 267   if (nMax == 1 && nInX < 4 && nInY < 4)
 268   {
 269     iSimple = 1; //1; // simple cluster
 270   }
 271
 272   for (Int_t i=0; i<nMax; ++i)
 273   {
 274     if (nMax > 1)
 275     {
 276       FindCluster(*cluster,localMax, maxPos[i]);
 277     }
 278     Timer(kMainLoop)->Start(kFALSE);
 279     MainLoop(*cluster,iSimple);
 280     Timer(kMainLoop)->Stop();
 281     if (i < nMax-1)
 282     {
 283       for (Int_t j=0; j<cluster->Multiplicity(); ++j)
 284       {
 285         AliMUONPad* pad = cluster->Pad(j);
 286         if ( pad->Status() == 0 ) continue; // pad charge was not modified
 287         pad->SetStatus(0);
 288         pad->RevertCharge(); // use backup charge value
 289       }
 290     }
 291   } // for (Int_t i=0; i<nMax;
 292   if (nMax > 1) ((TH2D*) gROOT->FindObject("anode"))->Delete();
 293   TH2D *mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
 294   if (mlem) mlem->Delete();
 295   delete cluster;
 296   return kTRUE;
 297 }
 298
 299 //_____________________________________________________________________________
 300 Bool_t
 301 AliMUONClusterFinderMLEM::Overlap(const AliMUONPad& pad, const AliMUONPad& pixel)
 302 {
 303   /// Check if the pad and the pixel overlaps
 304
 305   // make a fake pad from the pixel
 306   AliMUONPad tmp(pad.DetElemId(),pad.Cathode(),pad.Ix(),pad.Iy(),
 307                  pixel.Coord(0),pixel.Coord(1),
 308                  pixel.Size(0),pixel.Size(1),0);
 309
 310   return AliMUONPad::AreOverlapping(pad,tmp,fgkDecreaseSize);
 311 }
 312
 313 //_____________________________________________________________________________
 314 AliMUONCluster*
 315 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPrecluster(const AliMUONCluster& origCluster)
 316 {
 317   /// Check precluster in order to attempt to simplify it (mostly for
 318   /// two-cathode preclusters)
 319
 320   if (origCluster.Multiplicity()==1)
 321   {
 322     // Disregard one-pad clusters (leftovers from splitting)
 323     return 0x0;
 324   }
 325
 326   Timer(kCheckPreCluster)->Start(kFALSE);
 327
 328
 329   AliMUONCluster* cluster = static_cast<AliMUONCluster*>(origCluster.Clone());
 330
 331   AliDebug(2,"Start of CheckPreCluster=");
 332 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 333
 334   // Check if one-cathode precluster
 335   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
 336   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
 337
 338   AliMUONCluster* rv(0x0);
 339
 340   if (i1 != i2)
 341   {
 342     rv = CheckPreclusterTwoCathodes(cluster);
 343   }
 344   else
 345   {
 346     rv = CheckPreclusterOneCathode(cluster);
 347   }
 348   Timer(kCheckPreCluster)->Stop();
 349   return rv;
 350 }
 351
 352 //_____________________________________________________________________________
 353 AliMUONCluster*
 354 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterOneCathode(AliMUONCluster* cluster)
 355 {
 356   /// Check single-cathode precluster
 357   AliWarning("Reimplement me!");
 358  AliDebug(2,"End of CheckPreClusterOneCathode=");
 359 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 360
 361   return cluster;
 362 }
 363
 364 //_____________________________________________________________________________
 365 AliMUONCluster*
 366 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterTwoCathodes(AliMUONCluster* cluster)
 367 {
 368   /// Check two-cathode cluster
 369
 370   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
 371   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
 372
 373   Int_t npad = cluster->Multiplicity();
 374   Int_t* flags = new Int_t[npad];
 375   memset(flags,0,npad*sizeof(Int_t));
 376
 377   // Check pad overlaps
 378   for ( Int_t i=0; i<npad; ++i)
 379   {
 380     AliMUONPad* padi = cluster->Pad(i);
 381     if ( padi->Cathode() != i1 ) continue;
 382     for (Int_t j=i+1; j<npad; ++j)
 383     {
 384       AliMUONPad* padj = cluster->Pad(j);
 385       if ( padj->Cathode() != i2 ) continue;
 386       if ( !AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize) ) continue;
 387       flags[i] = flags[j] = 1; // mark overlapped pads
 388     }
 389   }
 390
 391   // Check if all pads overlap
 392   Int_t nFlags=0;
 393   for (Int_t i=0; i<npad; ++i)
 394   {
 395     if (flags[i]) continue;
 396     ++nFlags;
 397   }
 398
 399   if (nFlags > 0)
 400   {
 401     // not all pads overlap.
 402     if (fDebug) cout << " nFlags: " << nFlags << endl;
 403     TObjArray toBeRemoved;
 404     for (Int_t i=0; i<npad; ++i)
 405     {
 406       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 407       if (flags[i]) continue;
 408       Int_t cath = pad->Cathode();
 409       Int_t cath1 = TMath::Even(cath);
 410       // Check for edge effect (missing pads on the _other_ cathode)
 411       AliMpPad mpPad = fSegmentation[cath1]->PadByPosition(pad->Position(),kFALSE);
 412       if (!mpPad.IsValid()) continue;
 413       if (nFlags == 1 && pad->Charge() < fgkZeroSuppression * 3) continue;
 414       AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 415                       fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),pad->Charge()));
 416       toBeRemoved.AddLast(pad);
 417       //AZ cluster->RemovePad(pad);
 418       fPreCluster->Pad(i)->Release();
 419       //AZ --npad;
 420     }
 421     for ( Int_t i = 0; i <= toBeRemoved.GetLast(); ++i )
 422     {
 423       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.At(i)));
 424     }
 425   }
 426
 427   // Check correlations of cathode charges
 428   if ( !cluster->IsSaturated() && cluster->ChargeAsymmetry() > 1 )
 429   {
 430     // big difference
 431     Int_t cathode = cluster->MaxRawChargeCathode();
 432     Int_t imin(0);
 433     Int_t imax(0);
 434     Double_t cmax(0);
 435     Double_t cmin(1E9);
 436
 437     // get min and max pad charges on the cathode opposite to the
 438     // max pad (given by MaxRawChargeCathode())
 439     //
 440     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 441     {
 442       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 443       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() )
 444       {
 445         // only consider pads in the opposite cathode, and
 446         // onyl consider real pads (i.e. exclude the virtual ones)
 447         continue;
 448       }
 449       if ( pad->Charge() < cmin )
 450       {
 451         cmin = pad->Charge();
 452         imin = i;
 453       }
 454       if ( pad->Charge() > cmax )
 455       {
 456         cmax = pad->Charge();
 457         imax = i;
 458       }
 459     }
 460     AliDebug(2,Form("Pad imin,imax %d,%d cmin,cmax %e,%e",
 461                     imin,imax,cmin,cmax));
 462     //
 463     // arrange pads according to their distance to the max, normalized
 464     // to the pad size
 465     Double_t* dist = new Double_t[cluster->Multiplicity()];
 466     Double_t dxMin(1E9);
 467     Double_t dyMin(1E9);
 468     Double_t dmin(0);
 469
 470     AliMUONPad* padmax = cluster->Pad(imax);
 471
 472     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 473     {
 474       dist[i] = 0.0;
 475       if ( i == imax) continue;
 476       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 477       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 478       Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 479       Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 480       dist[i] = TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 481       if ( i == imin )
 482       {
 483         dmin = dist[i] + 1E-3; // distance to the pad with minimum charge
 484         dxMin = dx;
 485         dyMin = dy;
 486       }
 487     }
 488
 489     TMath::Sort(cluster->Multiplicity(),dist,flags,kFALSE); // in ascending order
 490     Double_t xmax(-1);
 491     TObjArray toBeRemoved;
 492
 493     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 494     {
 495       Int_t indx = flags[i];
 496       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(indx);
 497       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 498       if ( dist[indx] > dmin )
 499       {
 500         // farther than the minimum pad
 501         Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 502         Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 503         dx *= dxMin;
 504         dy *= dyMin;
 505         if (dx >= 0 && dy >= 0) continue;
 506         if (TMath::Abs(dx) > TMath::Abs(dy) && dx >= 0) continue;
 507         if (TMath::Abs(dy) > TMath::Abs(dx) && dy >= 0) continue;
 508       }
 509       if ( pad->Charge() <= cmax || TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1E-3 )
 510       {
 511         // release pad
 512         if (TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1.e-3)
 513         {
 514           cmax = TMath::Max(pad->Charge(),cmax);
 515         }
 516         else
 517         {
 518           cmax = pad->Charge();
 519         }
 520         xmax = dist[indx];
 521         AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 522                         fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),
 523                         pad->Charge()));
 524
 525         toBeRemoved.AddLast(pad);
 526         fPreCluster->Pad(indx)->Release();
 527       }
 528     }
 529     for ( Int_t i = 0; i <= toBeRemoved.GetLast(); ++i )
 530     {
 531       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.At(i)));
 532     }
 533     delete[] dist;
 534   }
 535
 536   delete[] flags;
 537
 538   AliDebug(2,"End of CheckPreClusterTwoCathodes=");
 539 //  StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 540
 541   return cluster;
 542 }
 543
 544 //_____________________________________________________________________________
 545 void
 546 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckOverlaps()
 547 {
 548   /// For debug only : check if some pixels overlap...
 549
 550   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 551   Int_t dummy(0);
 552
 553   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 554   {
 555     AliMUONPad* pixelI = Pixel(i);
 556     AliMUONPad pi(dummy,dummy,dummy,dummy,
 557                   pixelI->Coord(0),pixelI->Coord(1),
 558                   pixelI->Size(0),pixelI->Size(1),0.0);
 559
 560     for ( Int_t j = i+1; j < nPix; ++j )
 561     {
 562       AliMUONPad* pixelJ = Pixel(j);
 563       AliMUONPad pj(dummy,dummy,dummy,dummy,
 564                     pixelJ->Coord(0),pixelJ->Coord(1),
 565                     pixelJ->Size(0),pixelJ->Size(1),0.0);
 566       AliMpArea area;
 567
 568       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(pi,pj,fgkDecreaseSize,area) )
 569       {
 570         AliInfo(Form("The following 2 pixels (%d and %d) overlap !",i,j));
 571         StdoutToAliInfo(pixelI->Print();
 572                         cout << " Surface = " << pixelI->Size(0)*pixelI->Size(1)*4 << endl;
 573                         pixelJ->Print();
 574                         cout << " Surface = " << pixelJ->Size(0)*pixelJ->Size(1)*4 << endl;
 575                         cout << " Area surface = " << area.Dimensions().X()*area.Dimensions().Y()*4 << endl;
 576                         cout << "-------" << endl;
 577                         );
 578
 579       }
 580     }
 581   }
 582 }
 583
 584 //_____________________________________________________________________________
 585 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArray(AliMUONCluster& cluster)
 586 {
 587   /// Build pixel array for MLEM method
 588
 589   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
 590   if (npad<=0)
 591   {
 592     AliWarning("Got no pad at all ?!");
 593   }
 594
 595   fPixArray->Delete();
 596
 597   if ( !cluster.Multiplicity(0) || !cluster.Multiplicity(1) )
 598   {
 599     BuildPixArrayOneCathode(cluster);
 600   }
 601   else
 602   {
 603     BuildPixArrayTwoCathodes(cluster);
 604   }
 605
 606   fPixArray->Sort(); // FIXME : not really needed, only to compare with ClusterFinderAZ
 607
 608   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 609
 610   AliDebug(2,Form("nPix after BuildPixArray=%d",nPix));
 611
 612   Double_t xPadMin(1E9);
 613   Double_t yPadMin(1E9);
 614
 615   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i )
 616   {
 617     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
 618     xPadMin = TMath::Min (xPadMin, pad->DX());
 619     yPadMin = TMath::Min (yPadMin, pad->DY());
 620   }
 621
 622   Double_t wxmin(1E9);
 623   Double_t wymin(1E9);
 624
 625   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 626   {
 627     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 628     wxmin = TMath::Min(wxmin, pixPtr->Size(0));
 629     wymin = TMath::Min(wymin, pixPtr->Size(1));
 630   }
 631
 632   wxmin = TMath::Abs (wxmin - xPadMin/2) > 0.001 ? xPadMin : xPadMin / 2;
 633   wymin = TMath::Abs (wymin - yPadMin/2) > 0.001 ? yPadMin : yPadMin / 2;
 634
 635   // Check if small pixel X-size
 636   AdjustPixel(cluster,wxmin, 0);
 637   // Check if small pixel Y-size
 638   AdjustPixel(cluster,wymin, 1);
 639   // Check if large pixel size
 640   AdjustPixel(wxmin, wymin);
 641
 642   // Remove discarded pixels
 643   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
 644   {
 645     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 646     if (pixPtr->Charge() < 1)
 647     {
 648       AliDebug(2,Form("Removing pixel %d with charge<1 : ",i));
 649 //      StdoutToAliDebug(2,pixPtr->Print());
 650       RemovePixel(i);
 651     }
 652   }
 653
 654   fPixArray->Compress();
 655   nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 656
 657   AliDebug(2,Form("nPix after AdjustPixel=%d",nPix));
 658
 659   if ( nPix > cluster.Multiplicity() )
 660   {
 661     AliDebug(2,Form("Will trim number of pixels to number of pads"));
 662
 663     // Too many pixels - sort and remove pixels with the lowest signal
 664     fPixArray->Sort();
 665     for ( Int_t i = cluster.Multiplicity(); i<nPix; ++i )
 666     {
 667       RemovePixel(i);
 668     }
 669     fPixArray->Compress();
 670     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 671   } // if (nPix > npad)
 672
 673 //  StdoutToAliDebug(2,cout << "End of BuildPixelArray:" << endl;
 674 //                   fPixArray->Print(););
 675 //  CheckOverlaps();//FIXME : this is for debug only. Remove it.
 676 }
 677
 678 //_____________________________________________________________________________
 679 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster)
 680 {
 681   /// From a single-cathode cluster, build the pixel array
 682
 683   AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 684
 685   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
 686   {
 687     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 688     AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(pad->Position(),pad->Dimensions(),
 689                                             pad->Charge());
 690     fPixArray->Add(pixPtr);
 691   }
 692 }
 693
 694 //_____________________________________________________________________________
 695 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayTwoCathodes(AliMUONCluster& cluster)
 696 {
 697   /// From a two-cathodes cluster, build the pixel array
 698
 699   AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 700
 701   Int_t i1 = cluster.Pad(0)->Cathode();
 702   Int_t i2 = TMath::Even(i1);
 703
 704   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i)
 705   {
 706     AliMUONPad* padi = cluster.Pad(i);
 707     if (padi->Cathode() != i1) continue;
 708
 709     for ( Int_t j = 1; j < cluster.Multiplicity(); ++j)
 710     {
 711       AliMUONPad* padj = cluster.Pad(j);
 712       if (padj->Cathode() != i2) continue;
 713
 714       AliMpArea overlap;
 715
 716       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize,overlap) )
 717       {
 718         AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(overlap.Position(),
 719                                                 overlap.Dimensions(),
 720                                                 TMath::Min(padi->Charge(),padj->Charge()));
 721         if ( ( padi->Charge() <= padj->Charge() && padi->IsSaturated() ) ||
 722              ( padj->Charge() < padi->Charge() && padj->IsSaturated() ) )
 723         {
 724           // if smallest charge of the 2 pads is already above saturation, then
 725           // the pixel is saturated...
 726           pixPtr->SetSaturated(kTRUE);
 727         }
 728         pixPtr->SetReal(kFALSE);
 729         fPixArray->Add(pixPtr);
 730       }
 731     }
 732   }
 733 }
 734
 735 //_____________________________________________________________________________
 736 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(AliMUONCluster& cluster,
 737                                            Float_t width, Int_t ixy)
 738 {
 739   /// Check if some pixels have small size (adjust if necessary)
 740
 741   AliDebug(2,Form("width=%e ixy=%d",width,ixy));
 742
 743   AliMUONPad *pixPtr, *pixPtr1 = 0;
 744   Int_t ixy1 = TMath::Even(ixy);
 745   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 746
 747   for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
 748   {
 749     pixPtr = Pixel(i);
 750     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 751     if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4)
 752     {
 753       // try to merge
 754       for (Int_t j=i+1; j<nPix; j++)
 755       {
 756         pixPtr1 = Pixel(j);
 757         if (pixPtr1->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 758         if (TMath::Abs(pixPtr1->Size(ixy)-width) < fgkDistancePrecision) continue; // right size
 759         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy1)-pixPtr->Coord(ixy1)) > fgkDistancePrecision) continue; // different rows/columns
 760         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy)-pixPtr->Coord(ixy)) < 2*width)
 761         {
 762           // merge
 763           Double_t tmp = pixPtr->Coord(ixy) + pixPtr1->Size(ixy)*
 764               TMath::Sign (1., pixPtr1->Coord(ixy) - pixPtr->Coord(ixy));
 765           pixPtr->SetCoord(ixy, tmp);
 766           pixPtr->SetSize(ixy, width);
 767           pixPtr->SetCharge(TMath::Min (pixPtr->Charge(),pixPtr1->Charge()));
 768           pixPtr1->SetCharge(0);
 769           pixPtr1 = 0;
 770           break;
 771         }
 772       } // for (Int_t j=i+1;
 773       if (pixPtr1 || i == nPix-1)
 774       {
 775         // edge pixel - just increase its size
 776         for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
 777         {
 778           AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 779           Double_t d = ( ixy == 0 ) ? pad->X() : ( ixy == 1 ) ? pad->Y() : -1E9;
 780
 781           if (pixPtr->Coord(ixy) < d)
 782           {
 783             pixPtr->Shift(ixy, pixPtr->Size(ixy)-width);
 784           }
 785           else
 786           {
 787             pixPtr->Shift(ixy, -pixPtr->Size(ixy)+width);
 788           }
 789           pixPtr->SetSize(ixy, width);
 790           break;
 791         }
 792       }
 793     } // if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4)
 794   } // for (Int_t i=0; i<nPix;
 795 }
 796
 797 //_____________________________________________________________________________
 798 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(Double_t wxmin, Double_t wymin)
 799 {
 800 /// Check if some pixels have large size (adjust if necessary)
 801
 802   AliDebug(2,Form("wxmin=%e wymin=%e",wxmin,wymin));
 803
 804   Int_t n1[2], n2[2], iOK = 1, nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 805   AliMUONPad *pixPtr, pix;
 806   Double_t xy0[2] = {9999, 9999}, wxy[2], dist[2] = {0};
 807
 808   // Check if large pixel size
 809   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 810     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 811     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 812     if (pixPtr->Size(0) - wxmin < 1.e-4) {
 813       if (xy0[0] > 9998) xy0[0] = pixPtr->Coord(0); // position of a "normal" pixel
 814       if (pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) {
 815         if (xy0[1] > 9998) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // position of a "normal" pixel
 816         continue;
 817       } else iOK = 0; // large pixel
 818     } else {
 819       iOK = 0; // large pixel
 820       if (xy0[1] > 9998 && pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // "normal" pixel
 821     }
 822     if (xy0[0] < 9998 && xy0[1] < 9998) break;
 823   }
 824   if (iOK) return;
 825
 826   wxy[0] = wxmin;
 827   wxy[1] = wymin;
 828   //cout << xy0[0] << " " << xy0[1] << endl;
 829   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 830     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 831     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 832     n1[0] = n1[1] = 999;
 833     n2[0] = n2[1] = 1;
 834     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
 835       if (pixPtr->Size(j) - wxy[j] < 1.e-4) continue;
 836       dist[j] = (pixPtr->Coord(j) - xy0[j]) / wxy[j] / 2; // normalized distance to "normal" pixel
 837       n2[j] = TMath::Nint (pixPtr->Size(j) / wxy[j]);
 838       n1[j] = n2[j] == 1 ? TMath::Nint(dist[j]) : (Int_t)dist[j];
 839     }
 840     if (n1[0] > 998 && n1[1] > 998) continue;
 841     if (fDebug) cout << " Different " << pixPtr->Size(0) << " " << wxy[0] << " "
 842                      << pixPtr->Size(1) << " " << wxy[1] <<endl;
 843
 844     if (n2[0] > 2 || n2[1] > 2) {
 845       //cout << n2[0] << " " << n2[1] << endl;
 846       if (n2[0] > 2 && n1[0] < 999) n1[0]--;
 847       if (n2[1] > 2 && n1[1] < 999) n1[1]--;
 848     }
 849     //cout << n1[0] << " " << n2[0] << " " << n1[1] << " " << n2[1] << endl;
 850     pix = *pixPtr;
 851     pix.SetSize(0, wxy[0]); pix.SetSize(1, wxy[1]);
 852     //pixPtr->Print();
 853     for (Int_t ii = 0; ii < n2[0]; ii++) {
 854       if (n1[0] < 999) pix.SetCoord(0, xy0[0] + (n1[0] + TMath::Sign(1.,dist[0]) * ii) * 2 * wxy[0]);
 855       for (Int_t jj = 0; jj < n2[1]; jj++) {
 856         if (n1[1] < 999) pix.SetCoord(1, xy0[1] + (n1[1] + TMath::Sign(1.,dist[1]) * jj) * 2 * wxy[1]);
 857         fPixArray->Add(new AliMUONPad(pix));
 858         //pix.Print();
 859       }
 860     }
 861     pixPtr->SetCharge(0);
 862   } // for (Int_t i = 0; i < nPix;
 863 }
 864
 865 //_____________________________________________________________________________
 866 void
 867 AliMUONClusterFinderMLEM::Plot(const char* basename)
 868 {
 869   /// Make a plot and save it as png
 870
 871   return; //AZ
 872   if (!fPlot) return;
 873
 874   TCanvas* c = new TCanvas("MLEM","MLEM",800,600);
 875   c->Draw();
 876   Draw();
 877   c->Modified();
 878   c->Update();
 879   c->Print(Form("%s.EVT%d.DE%d.CLU%d.png",basename,fEventNumber,
 880                 fDetElemId,fClusterNumber));
 881 }
 882
 883 //_____________________________________________________________________________
 884 void
 885 AliMUONClusterFinderMLEM::ComputeCoefficients(AliMUONCluster& cluster,
 886                                               Double_t* coef,
 887                                               Double_t* probi)
 888 {
 889   /// Compute coefficients needed for MLEM algorithm
 890
 891   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 892
 893   memset(probi,0,nPix*sizeof(Double_t));
 894
 895   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j )
 896   {
 897     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 898     Int_t indx = j*nPix;
 899
 900     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix )
 901     {
 902       Int_t indx1 = indx + ipix;
 903       if (pad->Status() < 0)
 904       {
 905         coef[indx1] = 0;
 906         continue;
 907       }
 908       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
 909       // coef is the charge (given by Mathieson integral) on pad, assuming
 910       // the Mathieson is center at pixel.
 911       coef[indx1] = fSplitter->ChargeIntegration(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), *pad);
 912       AliDebug(2,Form("pad=(%d,%d,%e,%e,%e,%e) pix=(%e,%e,%e,%e) coef %e",
 913                       pad->Ix(),pad->Iy(),
 914                       pad->X(),pad->Y(),
 915                       pad->DX(),pad->DY(),
 916                       pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),
 917                       pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),
 918                       coef[indx1]));
 919
 920       probi[ipix] += coef[indx1];
 921     }
 922   }
 923 }
 924
 925 //_____________________________________________________________________________
 926 Bool_t AliMUONClusterFinderMLEM::MainLoop(AliMUONCluster& cluster, Int_t iSimple)
 927 {
 928   /// Repeat MLEM algorithm until pixel size becomes sufficiently small
 929
 930   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 931
 932   AliDebug(2,Form("nPix=%d iSimple=%d, precluster=",nPix,iSimple));
 933 //  StdoutToAliDebug(2,cluster.Print("full"););
 934
 935   if ( nPix < 0 )
 936   {
 937     AliDebug(1,"No pixels, why am I here then ?");
 938   }
 939
 940   AddVirtualPad(cluster); // add virtual pads if necessary
 941
 942   Int_t npadTot = cluster.Multiplicity();
 943   Int_t npadOK = 0;
 944   for (Int_t i = 0; i < npadTot; ++i)
 945   {
 946     if (cluster.Pad(i)->Status() == 0) ++npadOK;
 947   }
 948
 949   TH2D* mlem(0x0);
 950   Double_t* coef(0x0);
 951   Double_t* probi(0x0);
 952   Int_t lc(0); // loop counter (for debug)
 953
 954 //  Plot("mlem.start");
 955
 956   while (1)
 957   {
 958     ++lc;
 959     mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
 960     delete mlem;
 961
 962     AliDebug(2,Form("lc %d nPix %d(%d) npadTot %d npadOK %d",lc,nPix,fPixArray->GetLast()+1,npadTot,npadOK));
 963     AliDebug(2,Form("EVT%d PixArray=",fEventNumber));
 964 //    StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"));
 965
 966     coef = new Double_t [npadTot*nPix];
 967     probi = new Double_t [nPix];
 968
 969     // Calculate coefficients and pixel visibilities
 970     ComputeCoefficients(cluster,coef,probi);
 971
 972     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
 973     {
 974       if (probi[ipix] < 0.01)
 975       {
 976         AliMUONPad* pixel = Pixel(ipix);
 977         AliDebug(2,Form("Setting the following pixel to invisible as its probi<0.01:"));
 978 //        StdoutToAliDebug(2,cout << Form(" -- ipix %3d --- "); pixel->Print(););
 979         pixel->SetCharge(0); // "invisible" pixel
 980       }
 981     }
 982
 983     // MLEM algorithm
 984     Mlem(cluster,coef, probi, 15);
 985
 986     Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
 987     AliMUONPad* pixPtr(0x0);
 988
 989     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix )
 990     {
 991       pixPtr = Pixel(ipix);
 992       for ( Int_t i=0; i<4; ++i )
 993       {
 994         xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
 995       }
 996     }
 997     for (Int_t i=0; i<4; i++)
 998     {
 999       xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
1000     }
1001
1002
1003     Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1004     Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1005
1006 //    StdoutToAliDebug(2,cout << "pixel used for nx,ny computation : "; pixPtr->Print(););
1007     AliDebug(2,Form("lc %d pixPtr size = %e,%e nx,ny=%d,%d xylim=%e,%e,%e,%e",
1008                     lc,pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),nx,ny,
1009                     xylim[0],-xylim[1],xylim[2],-xylim[3]
1010                     ));
1011
1012     mlem = new TH2D("mlem","mlem",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1013
1014     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
1015     {
1016       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1017       mlem->Fill(pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),pixPtr->Charge());
1018     }
1019
1020     // Check if the total charge of pixels is too low
1021     Double_t qTot = 0;
1022     for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1023     {
1024       qTot += Pixel(i)->Charge();
1025     }
1026
1027     if ( qTot < 1.e-4 || ( npadOK < 3 && qTot < 7 ) )
1028     {
1029       AliDebug(1,Form("Deleting the above cluster (charge %e too low, npadOK=%d)",qTot,npadOK));
1030       delete [] coef;
1031       delete [] probi;
1032       coef = 0;
1033       probi = 0;
1034       fPixArray->Delete();
1035       for ( Int_t i=0; i<npadTot; ++i)
1036       {
1037         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1038         if ( pad->Status() == 0) pad->SetStatus(-1);
1039       }
1040       return kFALSE;
1041     }
1042
1043     if (iSimple)
1044     {
1045       // Simple cluster - skip further passes thru EM-procedure
1046       Simple(cluster);
1047       delete [] coef;
1048       delete [] probi;
1049       coef = 0;
1050       probi = 0;
1051       fPixArray->Delete();
1052       return kTRUE;
1053     }
1054
1055     // Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1056     Double_t xyCOG[2];
1057     FindCOG(mlem, xyCOG);
1058
1059     if (TMath::Min(pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1)) < 0.07 &&
1060         pixPtr->Size(0) > pixPtr->Size(1)) break;
1061
1062     // Sort pixels according to the charge
1063     fPixArray->Sort();
1064     Double_t pixMin = 0.01*Pixel(0)->Charge();
1065     pixMin = TMath::Min(pixMin,50.);
1066
1067     // Decrease pixel size and shift pixels to make them centered at
1068     // the maximum one
1069     Int_t indx = (pixPtr->Size(0)>pixPtr->Size(1)) ? 0 : 1;
1070     Int_t ix(1);
1071     Double_t width = 0;
1072     Double_t shift[2] = { 0.0, 0.0 };
1073     for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] = 999;
1074     Int_t nPix1 = nPix;
1075     nPix = 0;
1076     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix1; ++ipix)
1077     {
1078       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1079       if ( nPix >= npadOK  // too many pixels already
1080            ||
1081            pixPtr->Charge() < pixMin // too low charge
1082            )
1083       {
1084         RemovePixel(ipix);
1085         continue;
1086       }
1087       for (Int_t i=0; i<2; ++i)
1088       {
1089         if (!i)
1090         {
1091           pixPtr->SetCharge(10);
1092           pixPtr->SetSize(indx, pixPtr->Size(indx)/2);
1093           width = -pixPtr->Size(indx);
1094           pixPtr->Shift(indx, width);
1095           // Shift pixel position
1096           if (ix)
1097           {
1098             ix = 0;
1099             for (Int_t j=0; j<2; ++j)
1100             {
1101               shift[j] = pixPtr->Coord(j) - xyCOG[j];
1102               shift[j] -= ((Int_t)(shift[j]/pixPtr->Size(j)/2))*pixPtr->Size(j)*2;
1103             }
1104           } // if (ix)
1105           pixPtr->Shift(0, -shift[0]);
1106           pixPtr->Shift(1, -shift[1]);
1107         }
1108         else
1109         {
1110           pixPtr = new AliMUONPad(*pixPtr);
1111           pixPtr->Shift(indx, -2*width);
1112           fPixArray->Add(pixPtr);
1113         }
1114         for (Int_t i=0; i<4; ++i)
1115         {
1116           xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1117         }
1118       } // for (Int_t i=0; i<2;
1119       nPix += 2;
1120     } // for (Int_t ipix=0;
1121
1122     fPixArray->Compress();
1123     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1124
1125     AliDebug(2,Form("After shift:"));
1126 //    StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1127 //    Plot(Form("mlem.lc%d",lc+1));
1128
1129     AliDebug(2,Form(" xyCOG=%9.6f %9.6f xylim=%9.6f,%9.6f,%9.6f,%9.6f",
1130                     xyCOG[0],xyCOG[1],
1131                     xylim[0],xylim[1],
1132                     xylim[2],xylim[3]));
1133
1134     // Remove excessive pixels
1135     if (nPix > npadOK)
1136     {
1137       for (Int_t ipix=npadOK; ipix<nPix; ++ipix)
1138       {
1139         RemovePixel(ipix);
1140       }
1141     }
1142     else
1143     {
1144       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(0);
1145       // add pixels if the maximum is at the limit of pixel area
1146       // start from Y-direction
1147       Int_t j = 0;
1148       for (Int_t i=3; i>-1; --i)
1149       {
1150         if (nPix < npadOK &&
1151             TMath::Abs((i%2 ? -1 : 1)*xylim[i]-xyCOG[i/2]) < pixPtr->Size(i/2))
1152         {
1153           AliMUONPad* p = static_cast<AliMUONPad*>(pixPtr->Clone());
1154           p->SetCoord(i/2, xyCOG[i/2]+(i%2 ? 2:-2)*pixPtr->Size(i/2));
1155           j = TMath::Even (i/2);
1156           p->SetCoord(j, xyCOG[j]);
1157           AliDebug(2,Form("Adding pixel on the edge (i=%d) ",i));
1158 //          StdoutToAliDebug(2,cout << " ---- ";
1159 //                           p->Print("corners"););
1160           fPixArray->Add(p);
1161           ++nPix;
1162         }
1163       }
1164     }
1165     fPixArray->Compress();
1166     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1167     delete [] coef;
1168     delete [] probi;
1169     coef = 0;
1170     probi = 0;
1171   } // while (1)
1172
1173   AliDebug(2,Form("At the end of while loop nPix=%d : ",fPixArray->GetLast()+1));
1174 //  StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1175
1176   // remove pixels with low signal or low visibility
1177   // Cuts are empirical !!!
1178   Double_t thresh = TMath::Max (mlem->GetMaximum()/100.,1.);
1179   thresh = TMath::Min (thresh,50.);
1180   Double_t cmax = -1;
1181   Double_t charge = 0;
1182
1183   for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1184   {
1185     cmax = TMath::Max (cmax,probi[i]);
1186   }
1187
1188   // Mark pixels which should be removed
1189   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1190   {
1191     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1192     charge = pixPtr->Charge();
1193     if (charge < thresh)
1194     {
1195       pixPtr->SetCharge(-charge);
1196     }
1197   }
1198
1199   // Move charge of removed pixels to their nearest neighbour (to keep total charge the same)
1200   Int_t near = 0;
1201   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1202   {
1203     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1204     charge = pixPtr->Charge();
1205     if (charge > 0) continue;
1206     near = FindNearest(pixPtr);
1207     pixPtr->SetCharge(0);
1208     probi[i] = 0; // make it "invisible"
1209     AliMUONPad* pnear = Pixel(near);
1210     pnear->SetCharge(pnear->Charge() + (-charge));
1211   }
1212   Mlem(cluster,coef,probi,2);
1213
1214   AliDebug(2,Form("Before splitting nPix=%d EVT %d DE %d",fPixArray->GetLast()+1,fEventNumber,fDetElemId));
1215 //  StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1216 //  Plot("mlem.beforesplit");
1217
1218            // Update histogram
1219   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1220   {
1221     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1222     Int_t ix = mlem->GetXaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(0));
1223     Int_t iy = mlem->GetYaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(1));
1224     mlem->SetBinContent(ix, iy, pixPtr->Charge());
1225   }
1226
1227   // Try to split into clusters
1228   Bool_t ok = kTRUE;
1229   if (mlem->GetSum() < 1)
1230   {
1231     ok = kFALSE;
1232   }
1233   else
1234   {
1235     fSplitter->Split(cluster,mlem,coef,fClusterList);
1236   }
1237
1238   delete [] coef;
1239   delete [] probi;
1240   coef = 0;
1241   probi = 0;
1242   fPixArray->Delete();
1243
1244   return ok;
1245 }
1246
1247 //_____________________________________________________________________________
1248 void AliMUONClusterFinderMLEM::Mlem(AliMUONCluster& cluster,
1249                                     Double_t* coef, Double_t* probi,
1250                                     Int_t nIter)
1251 {
1252   /// Use MLEM to find pixel charges
1253
1254   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1255
1256   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1257
1258   Double_t* probi1 = new Double_t[nPix];
1259   Double_t probMax = 0;
1260   Double_t tmp = TMath::MaxElement(nPix,probi);
1261
1262   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
1263   {
1264     probMax = TMath::Max(probMax,probi[ipix]);
1265   }
1266
1267   if (probMax!=tmp) { AliWarning(Form("probMax=%e tmp=%e",probMax,tmp)); }
1268
1269   for (Int_t iter=0; iter<nIter; ++iter)
1270   {
1271     // Do iterations
1272     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
1273     {
1274       Pixel(ipix)->SetChargeBackup(0);
1275       // Correct each pixel
1276       if (probi[ipix] < 0.01) continue; // skip "invisible" pixel
1277       Double_t sum = 0;
1278       probi1[ipix] = probMax;
1279       for (Int_t j=0; j<npad; j++)
1280       {
1281         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1282         if (pad->Status() < 0) continue;
1283         Double_t sum1 = 0;
1284         Int_t indx1 = j*nPix;
1285         Int_t indx = indx1 + ipix;
1286         // Calculate expectation
1287         for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
1288         {
1289           sum1 += Pixel(i)->Charge()*coef[indx1+i];
1290         }
1291         if ( pad->Charge() > fgkSaturation-1 && sum1 > pad->Charge() ) //FIXME : remove usage of fgkSaturation
1292         {
1293           if ( !pad->IsSaturated() )
1294           {
1295             AliWarning("Got a pad charge above saturation not backed-up by pad->IsSaturated() function : ");
1296             StdoutToAliWarning(pad->Print("full"));
1297           }
1298           // correct for pad charge overflows
1299           probi1[ipix] -= coef[indx];
1300           continue;
1301         }
1302
1303         if (coef[indx] > 1.e-6)
1304         {
1305           sum += pad->Charge()*coef[indx]/sum1;
1306         }
1307       } // for (Int_t j=0;
1308       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1309       if (probi1[ipix] > 1.e-6)
1310       {
1311         //AZ pixPtr->SetCharge(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1312         pixPtr->SetChargeBackup(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1313       }
1314     } // for (Int_t ipix=0;
1315     for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i) {
1316       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1317       pixPtr->SetCharge(pixPtr->ChargeBackup());
1318     }
1319   } // for (Int_t iter=0;
1320   delete [] probi1;
1321 }
1322
1323 //_____________________________________________________________________________
1324 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCOG(TH2D *mlem, Double_t *xyc)
1325 {
1326   /// Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1327
1328   Int_t ixmax, iymax, ix, nsumx=0, nsumy=0, nsum=0;
1329   Int_t i1 = -9, j1 = -9;
1330   mlem->GetMaximumBin(ixmax,iymax,ix);
1331   Int_t nx = mlem->GetNbinsX();
1332   Int_t ny = mlem->GetNbinsY();
1333   Double_t thresh = mlem->GetMaximum()/10;
1334   Double_t x, y, cont, xq=0, yq=0, qq=0;
1335
1336   for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1337     y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1338     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1339       cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1340       if (cont < thresh) continue;
1341       if (i != i1) {i1 = i; nsumy++;}
1342       if (j != j1) {j1 = j; nsumx++;}
1343       x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1344       xq += x*cont;
1345       yq += y*cont;
1346       qq += cont;
1347       nsum++;
1348     }
1349   }
1350
1351   Double_t cmax = 0;
1352   Int_t i2 = 0, j2 = 0;
1353   x = y = 0;
1354   if (nsumy == 1) {
1355     // one bin in Y - add one more (with the largest signal)
1356     for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1357       if (i == iymax) continue;
1358       for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1359         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1360         if (cont > cmax) {
1361           cmax = cont;
1362           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1363           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1364           i2 = i;
1365           j2 = j;
1366         }
1367       }
1368     }
1369     xq += x*cmax;
1370     yq += y*cmax;
1371     qq += cmax;
1372     if (i2 != i1) nsumy++;
1373     if (j2 != j1) nsumx++;
1374     nsum++;
1375   } // if (nsumy == 1)
1376
1377   if (nsumx == 1) {
1378     // one bin in X - add one more (with the largest signal)
1379     cmax = x = y = 0;
1380     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1381       if (j == ixmax) continue;
1382       for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1383         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1384         if (cont > cmax) {
1385           cmax = cont;
1386           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1387           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1388           i2 = i;
1389           j2 = j;
1390         }
1391       }
1392     }
1393     xq += x*cmax;
1394     yq += y*cmax;
1395     qq += cmax;
1396     if (i2 != i1) nsumy++;
1397     if (j2 != j1) nsumx++;
1398     nsum++;
1399   } // if (nsumx == 1)
1400
1401   xyc[0] = xq/qq; xyc[1] = yq/qq;
1402   AliDebug(2,Form("x,y COG = %e,%e",xyc[0],xyc[1]));
1403 }
1404
1405 //_____________________________________________________________________________
1406 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindNearest(AliMUONPad *pixPtr0)
1407 {
1408 /// Find the pixel nearest to the given one
1409 /// (algorithm may be not very efficient)
1410
1411   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast(), imin = 0;
1412   Double_t rmin = 99999, dx = 0, dy = 0, r = 0;
1413   Double_t xc = pixPtr0->Coord(0), yc = pixPtr0->Coord(1);
1414   AliMUONPad *pixPtr;
1415
1416   for (Int_t i=0; i<nPix; i++) {
1417     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
1418     if (pixPtr->Charge() < 0.5) continue;
1419     dx = (xc - pixPtr->Coord(0)) / pixPtr->Size(0);
1420     dy = (yc - pixPtr->Coord(1)) / pixPtr->Size(1);
1421     r = dx *dx + dy * dy;
1422     if (r < rmin) { rmin = r; imin = i; }
1423   }
1424   return imin;
1425 }
1426
1427
1428 //_____________________________________________________________________________
1429 TStopwatch*
1430 AliMUONClusterFinderMLEM::Timer(Int_t i) const
1431 {
1432   /// Return timer at index i
1433   return static_cast<TStopwatch*>(fTimers->At(i));
1434 }
1435
1436 //_____________________________________________________________________________
1437 void
1438 AliMUONClusterFinderMLEM::Paint(Option_t*)
1439 {
1440   /// Paint cluster and pixels
1441
1442   AliMpArea area(fPreCluster->Area());
1443
1444   gPad->Range(area.LeftBorder(),area.DownBorder(),area.RightBorder(),area.UpBorder());
1445
1446   gVirtualX->SetFillStyle(1001);
1447   gVirtualX->SetFillColor(3);
1448   gVirtualX->SetLineColor(3);
1449
1450   Double_t s(1.0);
1451
1452   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1453   {
1454     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1455
1456     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0)*s,
1457                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1)*s,
1458                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0)*s,
1459                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1)*s);
1460
1461 //    for ( Int_t sign = -1; sign < 2; sign +=2 )
1462 //    {
1463 //      gPad->PaintLine(pixel->Coord(0) - pixel->Size(0),
1464 //                      pixel->Coord(1) + sign*pixel->Size(1),
1465 //                      pixel->Coord(0) + pixel->Size(0),
1466 //                      pixel->Coord(1) - sign*pixel->Size(1)
1467 //                    );
1468 //    }
1469   }
1470
1471
1472   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1473
1474   fPreCluster->Paint();
1475
1476   gVirtualX->SetLineColor(1);
1477   gVirtualX->SetLineWidth(2);
1478   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1479   gVirtualX->SetTextColor(1);
1480   gVirtualX->SetTextAlign(22);
1481
1482   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1483   {
1484     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1485     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0),
1486                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1),
1487                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0),
1488                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1));
1489     gVirtualX->SetTextSize(pixel->Size(0)*60);
1490
1491     gPad->PaintText(pixel->Coord(0),pixel->Coord(1),Form("%d",(Int_t)(pixel->Charge())));
1492   }
1493 }
1494
1495 //_____________________________________________________________________________
1496 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindLocalMaxima(TObjArray *pixArray, Int_t *localMax, Double_t *maxVal)
1497 {
1498 /// Find local maxima in pixel space for large preclusters in order to
1499 /// try to split them into smaller pieces (to speed up the MLEM procedure)
1500 /// or to find additional fitting seeds if clusters were not completely resolved
1501
1502   AliDebug(1,Form("nPix=%d",pixArray->GetLast()+1));
1503
1504   TH2D *hist = NULL;
1505   //if (pixArray == fPixArray) hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1506   //else { hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode1"); cout << hist << endl; }
1507   //if (hist) hist->Delete();
1508
1509   Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
1510
1511   Int_t nPix = pixArray->GetEntriesFast();
1512   AliMUONPad *pixPtr = 0;
1513   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1514     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1515     for (Int_t i=0; i<4; i++)
1516          xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1517   }
1518   for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
1519
1520   Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1521   Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1522   if (pixArray == fPixArray) hist = new TH2D("anode","anode",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1523   else hist = new TH2D("anode1","anode1",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1524   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1525     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1526     hist->Fill(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), pixPtr->Charge());
1527   }
1528 //  if (fDraw && pixArray == fPixArray) fDraw->DrawHist("c2", hist);
1529
1530   Int_t nMax = 0, indx;
1531   Int_t *isLocalMax = new Int_t[ny*nx];
1532   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) isLocalMax[i] = 0;
1533
1534   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1535     indx = (i-1) * nx;
1536     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1537       if (hist->GetCellContent(j,i) < 0.5) continue;
1538       //if (isLocalMax[indx+j-1] < 0) continue;
1539       if (isLocalMax[indx+j-1] != 0) continue;
1540       FlagLocalMax(hist, i, j, isLocalMax);
1541     }
1542   }
1543
1544   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1545     indx = (i-1) * nx;
1546     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1547       if (isLocalMax[indx+j-1] > 0) {
1548         localMax[nMax] = indx + j - 1;
1549         maxVal[nMax++] = hist->GetCellContent(j,i);
1550         if (nMax > 99) AliFatal(" Too many local maxima !!!");
1551       }
1552     }
1553   }
1554   if (fDebug) cout << " Local max: " << nMax << endl;
1555   delete [] isLocalMax; isLocalMax = 0;
1556   return nMax;
1557 }
1558
1559 //_____________________________________________________________________________
1560 void AliMUONClusterFinderMLEM::FlagLocalMax(TH2D *hist, Int_t i, Int_t j, Int_t *isLocalMax)
1561 {
1562 /// Flag pixels (whether or not local maxima)
1563
1564   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1565   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1566   Int_t cont = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j,i));
1567   Int_t cont1 = 0, indx = (i-1)*nx+j-1, indx1 = 0, indx2 = 0;
1568
1569   for (Int_t i1=i-1; i1<i+2; i1++) {
1570     if (i1 < 1 || i1 > ny) continue;
1571     indx1 = (i1 - 1) * nx;
1572     for (Int_t j1=j-1; j1<j+2; j1++) {
1573       if (j1 < 1 || j1 > nx) continue;
1574       if (i == i1 && j == j1) continue;
1575       indx2 = indx1 + j1 - 1;
1576       cont1 = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j1,i1));
1577       if (cont < cont1) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1578       else if (cont > cont1) isLocalMax[indx2] = -1;
1579       else { // the same charge
1580         isLocalMax[indx] = 1;
1581         if (isLocalMax[indx2] == 0) {
1582           FlagLocalMax(hist, i1, j1, isLocalMax);
1583           if (isLocalMax[indx2] < 0) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1584           else isLocalMax[indx2] = -1;
1585         }
1586       }
1587     }
1588   }
1589   isLocalMax[indx] = 1; // local maximum
1590 }
1591
1592 //_____________________________________________________________________________
1593 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCluster(AliMUONCluster& cluster,
1594                                            Int_t *localMax, Int_t iMax)
1595 {
1596 /// Find pixel cluster around local maximum \a iMax and pick up pads
1597 /// overlapping with it
1598
1599   TH2D *hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1600   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1601   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1602   Int_t ic = localMax[iMax] / nx + 1;
1603   Int_t jc = localMax[iMax] % nx + 1;
1604   Bool_t *used = new Bool_t[ny*nx];
1605   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) used[i] = kFALSE;
1606
1607   // Drop all pixels from the array - pick up only the ones from the cluster
1608   fPixArray->Delete();
1609
1610   Double_t wx = hist->GetXaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1611   Double_t wy = hist->GetYaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1612   Double_t yc = hist->GetYaxis()->GetBinCenter(ic);
1613   Double_t xc = hist->GetXaxis()->GetBinCenter(jc);
1614   Double_t cont = hist->GetCellContent(jc,ic);
1615   fPixArray->Add(new AliMUONPad (xc, yc, wx, wy, cont));
1616   used[(ic-1)*nx+jc-1] = kTRUE;
1617   fSplitter->AddBin(hist, ic, jc, 1, used, (TObjArray*)0); // recursive call
1618
1619   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1620   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1621
1622   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1623   {
1624     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1625     pixPtr->SetSize(0,wx);
1626     pixPtr->SetSize(1,wy);
1627   }
1628
1629   // Pick up pads which overlap with found pixels
1630   for (Int_t i=0; i<npad; i++)
1631   {
1632     cluster.Pad(i)->SetStatus(-1);
1633   }
1634
1635   for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
1636   {
1637     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1638     for (Int_t j=0; j<npad; ++j)
1639     {
1640       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1641       if ( Overlap(*pad,*pixPtr) )
1642       {
1643         pad->SetStatus(0);
1644       }
1645     }
1646   }
1647
1648   delete [] used; used = 0;
1649 }
1650
1651 //_____________________________________________________________________________
1652 AliMUONClusterFinderMLEM&
1653 AliMUONClusterFinderMLEM::operator=(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs)
1654 {
1655 /// Protected assignement operator
1656
1657   if (this == &rhs) return *this;
1658
1659   AliFatal("Not implemented.");
1660
1661   return *this;
1662 }
1663
1664 //_____________________________________________________________________________
1665 void
1666 AliMUONClusterFinderMLEM::Neighbours(Int_t cathode, Int_t ix, Int_t iy,
1667                                      Int_t& n, Int_t* xList, Int_t* yList)
1668 {
1669   /// Get the list of neighbours of pad at (cathode,ix,iy)
1670   n = 0;
1671
1672   const AliMpVSegmentation* seg = fSegmentation[cathode];
1673
1674   AliMpPad pad = seg->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1675
1676   // Define the region to look into : a region slightly bigger
1677   // than the pad itself (5% bigger), in order to catch first neighbours.
1678
1679   AliMpArea area(pad.Position(),pad.Dimensions()*1.05);
1680
1681   AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
1682   it->First();
1683   while ( !it->IsDone() && n < 10 )
1684         {
1685                 AliMpPad p = it->CurrentItem();
1686                 if ( p != pad ) // skip self
1687                 {
1688                         xList[n] = p.GetIndices().GetFirst();
1689                         yList[n] = p.GetIndices().GetSecond();
1690                         ++n;
1691                 }
1692                 it->Next();
1693         }
1694         delete it;
1695 }
1696
1697 //_____________________________________________________________________________
1698 void AliMUONClusterFinderMLEM::AddVirtualPad(AliMUONCluster& cluster)
1699 {
1700   /// Add virtual pad (with small charge) to improve fit for some
1701   /// clusters (when pad with max charge is at the extreme of the cluster)
1702
1703   // Get number of pads in X and Y-directions
1704   Int_t nInX = -1, nInY;
1705   PadsInXandY(cluster,nInX, nInY);
1706   ++fNClusters;
1707
1708   // Add virtual pad only if number of pads per direction == 2
1709   if (nInX != 2 && nInY != 2) return;
1710
1711   ++fNAddVirtualPads;
1712
1713   // Find pads with max charge
1714   Int_t maxpad[2][2] = {{-1, -1}, {-1, -1}}, cath;
1715   Double_t sigmax[2] = {0}, aamax[2] = {0};
1716   for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
1717   {
1718     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1719     if (pad->Status() != 0) continue;
1720     cath = pad->Cathode();
1721     if (pad->Charge() > sigmax[cath])
1722     {
1723       maxpad[cath][1] = maxpad[cath][0];
1724       aamax[cath] = sigmax[cath];
1725       sigmax[cath] = pad->Charge();
1726       maxpad[cath][0] = j;
1727     }
1728   }
1729
1730   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[0][1] < 0 || maxpad[1][0] >= 0 && maxpad[1][1] < 0)
1731   {
1732     for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
1733     {
1734       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1735       if (pad->Status() != 0) continue;
1736       cath = pad->Cathode();
1737       if (j == maxpad[cath][0] || j == maxpad[cath][1]) continue;
1738       if ( pad->Charge() > aamax[cath])
1739       {
1740         aamax[cath] = pad->Charge();
1741         maxpad[cath][1] = j;
1742       }
1743     }
1744   }
1745
1746  // cout << "-------AddVirtualPad" << endl;
1747 //  cout << Form("nInX %2d nInY %2d",nInX,nInY) << endl;
1748 //
1749 //  cluster.Print("full");
1750 //
1751 //  for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
1752 //  {
1753 //    for ( Int_t j = 0; j < 2; ++j )
1754 //    {
1755 //      cout << Form("maxpad[%d][%d]=%d",i,j,maxpad[i][j]) << endl;
1756 //    }
1757 //  }
1758
1759   // Check for mirrors (side X on cathode 0)
1760   Bool_t mirror = kFALSE;
1761   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0)
1762   {
1763     AliMUONPad* maxPadCath[] = { cluster.Pad(maxpad[0][0]), cluster.Pad(maxpad[1][0]) };
1764     mirror = maxPadCath[0]->DX() < maxPadCath[0]->DY();
1765     if (!mirror && TMath::Abs( maxPadCath[0]->DX() - maxPadCath[1]->DX()) < 0.001)
1766     {
1767       // Special case when pads on both cathodes have the same size
1768       Int_t yud[2] = {0};
1769       for (Int_t j = 0; j < cluster.Multiplicity(); ++j)
1770       {
1771         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1772         cath = pad->Cathode();
1773         if (j == maxpad[cath][0]) continue;
1774         if ( pad->Ix() != maxPadCath[cath]->Ix() ) continue;
1775         if ( TMath::Abs(pad->Iy() - maxPadCath[cath]->Iy()) == 1 )
1776         {
1777           yud[cath]++;
1778         }
1779       }
1780       if (!yud[0]) mirror = kTRUE; // take the other cathode
1781     } // if (!mirror &&...
1782   } // if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0)
1783
1784 //  // Find neughbours of pads with max charges
1785   Int_t nn, xList[10], yList[10], ix0, iy0, ix, iy, neighb;
1786   for (cath=0; cath<2; cath++)
1787   {
1788     if (!cath && maxpad[0][0] < 0) continue; // one-sided cluster - cathode 1
1789     if (cath && maxpad[1][0] < 0) break; // one-sided cluster - cathode 0
1790     if (maxpad[1][0] >= 0)
1791     {
1792       if (!mirror)
1793       {
1794         if (!cath && nInY != 2) continue;
1795         if (cath && nInX != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInY != 2)) continue;
1796       }
1797       else
1798       {
1799         if (!cath && nInX != 2) continue;
1800         if (cath && nInY != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInX != 2)) continue;
1801       }
1802     }
1803
1804     Int_t iAddX = 0, iAddY = 0, ix1 = 0, iy1 = 0, iPad = 0;
1805     if (maxpad[0][0] < 0) iPad = 1;
1806
1807     for (iPad=0; iPad<2; iPad++)
1808     {
1809       if (maxpad[cath][iPad] < 0) continue;
1810       if (iPad && !iAddX && !iAddY) break;
1811       if (iPad && cluster.Pad(maxpad[cath][1])->Charge() / sigmax[cath] < 0.5) break;
1812
1813       Int_t neighbx = 0, neighby = 0;
1814       ix0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Ix();
1815       iy0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Iy();
1816       Neighbours(cath,ix0,iy0,nn,xList,yList);
1817       //Float_t zpad;
1818       for (Int_t j=0; j<nn; j++) {
1819         if (TMath::Abs(xList[j]-ix0) == 1 || xList[j]*ix0 == -1) neighbx++;
1820         if (TMath::Abs(yList[j]-iy0) == 1 || yList[j]*iy0 == -1) neighby++;
1821       }
1822       if (!mirror) {
1823         if (cath) neighb = neighbx;
1824         else neighb = neighby;
1825         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighby;
1826         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighbx;
1827       } else {
1828         if (!cath) neighb = neighbx;
1829         else neighb = neighby;
1830         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighbx;
1831         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighby;
1832       }
1833
1834       for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity(); ++j)
1835       {
1836         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1837         if ( pad->Cathode() != cath) continue;
1838         ix = pad->Ix();
1839         iy = pad->Iy();
1840         if (iy == iy0 && ix == ix0) continue;
1841         for (Int_t k=0; k<nn; ++k)
1842         {
1843           if (xList[k] != ix || yList[k] != iy) continue;
1844           if (!mirror)
1845           {
1846             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) &&
1847                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1848               if (!iPad && TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1849               xList[k] = yList[k] = 0;
1850               neighb--;
1851               break;
1852             }
1853             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) &&
1854                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1855               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1856               xList[k] = yList[k] = 0;
1857               neighb--;
1858             }
1859           } else {
1860             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) &&
1861                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1862               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1863               xList[k] = yList[k] = 0;
1864               neighb--;
1865               break;
1866             }
1867             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) &&
1868                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1869               xList[k] = yList[k] = 0;
1870               neighb--;
1871             }
1872           }
1873           break;
1874         } // for (Int_t k=0; k<nn;
1875         if (!neighb) break;
1876       } // for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity();
1877       if (!neighb) continue;
1878
1879       // Add virtual pad
1880       Int_t npads, isec;
1881       isec = npads = 0;
1882       for (Int_t j=0; j<nn; j++)
1883       {
1884         if (xList[j] == 0 && yList[j] == 0) continue;
1885         //        npads = fnPads[0] + fnPads[1];
1886         //        fPadIJ[0][npads] = cath;
1887         //        fPadIJ[1][npads] = 0;
1888         ix = xList[j];
1889         iy = yList[j];
1890         if (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) {
1891           if (iy != iy0) continue; // new segmentation - check
1892           if (nInX != 2) continue; // new
1893           if (!mirror) {
1894             if (!cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1895           } else {
1896             if (cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1897           }
1898           if (iPad && !iAddX) continue;
1899           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1900           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1901           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1902           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(),
1903                              pad.Dimensions().X(), pad.Dimensions().Y(), 0);
1904           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1905           //          if (fXyq[0][npads] > 1.e+5) continue; // temporary fix
1906           if (muonPad.Coord(0) > 1.e+5) continue; // temporary fix
1907           if (ix == ix1) continue; //19-12-05
1908           if (ix1 == ix0) continue;
1909           if (maxpad[1][0] < 0 || mirror && maxpad[0][0] >= 0) {
1910             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.);
1911             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/100, 5.);
1912             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.));
1913             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/100, 5.));
1914           }
1915           else {
1916             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.);
1917             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/100, 5.);
1918             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.));
1919             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/100, 5.));
1920           }
1921           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1922           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1923           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1924           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1925           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1926           muonPad.SetReal(kFALSE);
1927           //          fnPads[1]++;
1928           //          iAddX = npads;
1929           iAddX = 1;
1930           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in X ***** %f %f %f %3d %3d %f %f \n",
1931                              muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy,
1932                              muonPad.DX(), muonPad.DY());
1933           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1934           ix1 = ix0;
1935           continue;
1936         }
1937         if (nInY != 2) continue;
1938         if (!mirror && cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1939         if (mirror && !cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1940         if (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || TMath::Abs(iy*iy0) == 1) {
1941           if (ix != ix0) continue; // new segmentation - check
1942           if (iPad && !iAddY) continue;
1943           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1944           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1945           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1946           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1947           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(),
1948                              pad.Dimensions().X(), pad.Dimensions().Y(), 0);
1949           if (iy1 == iy0) continue;
1950           //if (iPad && iy1 == iy0) continue;
1951           if (maxpad[0][0] < 0 || mirror && maxpad[1][0] >= 0) {
1952             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1953             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1954             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1955             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1956           }
1957           else {
1958             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1959             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1960             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1961             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1962           }
1963           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1964           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1965           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1966           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1967           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1968           muonPad.SetReal(kFALSE);
1969           //          fnPads[1]++;
1970           //          iAddY = npads;
1971           iAddY = 1;
1972           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in Y ***** %f %f %f %3d %3d %f %f \n",
1973                              muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy,
1974                              muonPad.DX(), muonPad.DY());
1975           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1976           iy1 = iy0;
1977         }
1978       } // for (Int_t j=0; j<nn;
1979     } // for (Int_t iPad=0;
1980   } // for (cath=0; cath<2;
1981 }
1982
1983 //_____________________________________________________________________________
1984 void AliMUONClusterFinderMLEM::PadsInXandY(AliMUONCluster& cluster,
1985                                            Int_t &nInX, Int_t &nInY) const
1986 {
1987   /// Find number of pads in X and Y-directions (excluding virtual ones and
1988   /// overflows)
1989
1990   Int_t statusToTest = 1;
1991
1992   if ( nInX < 0 ) statusToTest = 0;
1993
1994   Bool_t mustMatch(kTRUE);
1995
1996   AliMpIntPair cn = cluster.NofPads(statusToTest,mustMatch);
1997
1998   nInX = cn.GetFirst();
1999   nInY = cn.GetSecond();
2000 }
2001
2002 //_____________________________________________________________________________
2003 void AliMUONClusterFinderMLEM::RemovePixel(Int_t i)
2004 {
2005   /// Remove pixel at index i
2006   AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
2007   fPixArray->RemoveAt(i);
2008   delete pixPtr;
2009 }
2010
2011 //_____________________________________________________________________________
2012 void AliMUONClusterFinderMLEM::Simple(AliMUONCluster& cluster)
2013 {
2014 /// Process simple cluster (small number of pads) without EM-procedure
2015
2016   Int_t nForFit = 1, clustFit[1] = {0}, nfit;
2017   Double_t parOk[3] = {0.};
2018   TObjArray *clusters[1];
2019   clusters[0] = fPixArray;
2020
2021   AliDebug(1,Form("nPix=%d",fPixArray->GetLast()+1));
2022
2023   for (Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i)
2024   {
2025     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
2026     if ( pad->IsSaturated())
2027     {
2028       pad->SetStatus(-9);
2029     }
2030     else
2031     {
2032       pad->SetStatus(1);
2033     }
2034   }
2035   nfit = fSplitter->Fit(cluster,1, nForFit, clustFit, clusters, parOk, fClusterList);
2036 }
2037
2038 //_____________________________________________________________________________
2039 AliMUONPad*
2040 AliMUONClusterFinderMLEM::Pixel(Int_t i) const
2041 {
2042   /// Returns pixel at index i
2043   return static_cast<AliMUONPad*>(fPixArray->UncheckedAt(i));
2044 }
2045
2046 //_____________________________________________________________________________
2047 void
2048 AliMUONClusterFinderMLEM::Print(Option_t* what) const
2049 {
2050   /// printout
2051   TString swhat(what);
2052   swhat.ToLower();
2053   if ( swhat.Contains("precluster") )
2054   {
2055     if ( fPreCluster) fPreCluster->Print();
2056   }
2057 }
2058
2059