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 "AliITSresponseSDD.h"
  35 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  36 #include "AliITSReconstructor.h"
  37 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  38 #include "AliITSdigitSDD.h"
  39 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  40
  41 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SDD)
  42
  43 AliITSClusterFinderV2SDD::AliITSClusterFinderV2SDD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinderV2(dettyp)
  44 {
  45
  46   //Default constructor
  47
  48 }
  49
  50
  51 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindRawClusters(Int_t mod){
  52
  53   //Find clusters V2
  54   SetModule(mod);
  55   FindClustersSDD(fDigits);
  56
  57 }
  58
  59 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(TClonesArray *digits) {
  60   //------------------------------------------------------------
  61   // Actual SDD cluster finder
  62   //------------------------------------------------------------
  63   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
  64   Int_t nzBins = nAnodes+2;
  65   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
  66   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
  67   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
  68
  69   AliBin *bins[2];
  70   bins[0]=new AliBin[kMaxBin];
  71   bins[1]=new AliBin[kMaxBin];
  72   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
  73   if(cal==0){
  74     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
  75     return;
  76   }
  77
  78   AliITSdigitSDD *d=0;
  79   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
  80   for (i=0; i<ndigits; i++) {
  81      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
  82      Int_t ian=d->GetCoord1();
  83      Int_t itb=d->GetCoord2();
  84      Int_t iSide=0;
  85      if (ian >= nAnodes) iSide=1;
  86      Float_t gain=cal->GetChannelGain(ian);
  87      Float_t charge=d->GetSignal(); // returns expanded signal
  88                                     // (10 bit, low threshold already added)
  89      Float_t baseline = cal->GetBaseline(ian);
  90      if(charge>baseline) charge-=baseline;
  91      else charge=0;
  92
  93      if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0.
  94        charge/=gain;
  95        if(charge<cal->GetThresholdAnode(ian)) continue;
  96        Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
  97        Int_t y=itb+1;
  98        Int_t z=ian+1;
  99        if (z <= nAnodes){
 100          bins[0][y*nzBins+z].SetQ(q);
 101          bins[0][y*nzBins+z].SetMask(1);
 102          bins[0][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 103        } else {
 104          z-=nAnodes;
 105          bins[1][y*nzBins+z].SetQ(q);
 106          bins[1][y*nzBins+z].SetMask(1);
 107          bins[1][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 108        }
 109      }
 110   }
 111
 112   FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, digits);
 113
 114   delete[] bins[0];
 115   delete[] bins[1];
 116
 117 }
 118
 119 void AliITSClusterFinderV2SDD::
 120 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins,
 121                 TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
 122   //------------------------------------------------------------
 123   // Actual SDD cluster finder
 124   //------------------------------------------------------------
 125
 126   static AliITSRecoParam *repa = NULL;
 127   if(!repa){
 128     repa = (AliITSRecoParam*) AliITSReconstructor::GetRecoParam();
 129     if(!repa){
 130       repa = AliITSRecoParam::GetHighFluxParam();
 131       AliWarning("Using default AliITSRecoParam class");
 132     }
 133   }
 134   const TGeoHMatrix *mT2L=AliITSgeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(fModule);
 135   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
 136   if(cal==0){
 137     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
 138     return;
 139   }
 140   Int_t ncl=0;
 141   TClonesArray &cl=*clusters;
 142   for (Int_t s=0; s<2; s++)
 143     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
 144       NoiseSuppress(i,s,nzBins,bins[s],cal);
 145       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
 146       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 147       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
 148
 149       if (npeaks>30) continue;
 150       if (npeaks==0) continue;
 151
 152       Int_t k,l;
 153       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 154         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 155         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 156           if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 157           Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
 158           Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
 159           Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 160           Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 161           if (di>1 || dj>1) continue;
 162           if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
 163             msk[l]=msk[k];
 164             idx[l]*=-1;
 165           } else {
 166             msk[k]=msk[l];
 167             idx[k]*=-1;
 168             break;
 169           }
 170         }
 171       }
 172
 173       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 174         if(repa->GetUseUnfoldingInClusterFinderSDD()==kFALSE) msk[k]=msk[0];
 175         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
 176       }
 177
 178       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 179         if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 180         AliITSRecPoint c;
 181         MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
 182         //mi change
 183         Int_t milab[10];
 184         for (Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
 185           milab[ilab]=-2;
 186         }
 187         Int_t maxi=0,mini=0,maxj=0,minj=0;
 188         //AliBin *bmax=&bins[s][idx[k]];
 189         //Float_t max = TMath::Max(TMath::Abs(bmax->GetQ())/5.,3.);
 190
 191         for (Int_t di=-2; di<=2;di++){
 192           for (Int_t dj=-3;dj<=3;dj++){
 193             Int_t index = idx[k]+di+dj*nzBins;
 194             if (index<0) continue;
 195             if (index>=nMaxBin) continue;
 196             AliBin *b=&bins[s][index];
 197             Int_t nAnode=index%nzBins-1;
 198             Int_t adcSignal=b->GetQ();
 199             if(adcSignal>cal->GetThresholdAnode(nAnode)){
 200               if (di>maxi) maxi=di;
 201               if (di<mini) mini=di;
 202               if (dj>maxj) maxj=dj;
 203               if (dj<minj) minj=dj;
 204             }
 205             //
 206             if(digits) {
 207               if (TMath::Abs(di)<2&&TMath::Abs(dj)<2){
 208                 AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 209                 for (Int_t itrack=0;itrack<10;itrack++){
 210                   Int_t track = (d->GetTracks())[itrack];
 211                   if (track>=0) {
 212                     AddLabel(milab, track);
 213                   }
 214                 }
 215               }
 216             }
 217           }
 218         }
 219
 220
 221         AliITSresponseSDD* rsdd = fDetTypeRec->GetResponseSDD();
 222         Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
 223         y/=q; z/=q;
 224         Float_t zAnode=z-0.5;  // to have anode in range 0.-255. and centered on the mid of the pitch
 225         Float_t timebin=y-0.5;  // to have time bin in range 0.-255. amd centered on the mid of the bin
 226         if(s==1) zAnode += GetSeg()->NpzHalf();  // right side has anodes from 256. to 511.
 227         Float_t zdet = GetSeg()->GetLocalZFromAnode(zAnode);
 228         Float_t driftTime = GetSeg()->GetDriftTimeFromTb(timebin) - rsdd->GetTimeOffset();
 229         Float_t driftPathMicron = cal->GetDriftPath(driftTime,zAnode);
 230         const Double_t kMicronTocm = 1.0e-4;
 231         Float_t xdet=(driftPathMicron-GetSeg()->Dx())*kMicronTocm; // xdet is negative
 232         if (s==0) xdet=-xdet; // left side has positive local x
 233
 234         Float_t corrx=0, corrz=0;
 235         cal->GetCorrections(zdet,xdet,corrz,corrx,GetSeg());
 236         zdet+=corrz;
 237         xdet+=corrx;
 238
 239         Double_t loc[3]={xdet,0.,zdet},trk[3]={0.,0.,0.};
 240         mT2L->MasterToLocal(loc,trk);
 241         y=trk[1];
 242         z=trk[2];
 243
 244         q/=rsdd->GetADC2keV();  //to have MPV 1 MIP = 86.4 KeV
 245         Float_t hit[5] = {y, z, 0.0030*0.0030, 0.0020*0.0020, q};
 246         Int_t  info[3] = {maxj-minj+1, maxi-mini+1, fNlayer[fModule]};
 247         if (digits) {
 248           //       AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
 249           //       AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 250           {
 251             //Int_t lab[3];
 252             //lab[0]=(d->GetTracks())[0];
 253             //lab[1]=(d->GetTracks())[1];
 254             //lab[2]=(d->GetTracks())[2];
 255             //CheckLabels(lab);
 256             CheckLabels2(milab);
 257           }
 258         }
 259         milab[3]=fNdet[fModule];
 260
 261         AliITSRecPoint cc(milab,hit,info);
 262         cc.SetType(npeaks);
 263         if(clusters) new (cl[ncl]) AliITSRecPoint(cc);
 264         else {
 265           fDetTypeRec->AddRecPoint(cc);
 266         }
 267         ncl++;
 268       }
 269     }
 270
 271 }
 272 //______________________________________________________________________
 273 void AliITSClusterFinderV2SDD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader,TClonesArray** clusters){
 274     //------------------------------------------------------------
 275   // This function creates ITS clusters from raw data
 276   //------------------------------------------------------------
 277   rawReader->Reset();
 278   AliITSRawStreamSDD inputSDD(rawReader);
 279   AliITSDDLModuleMapSDD *ddlmap=(AliITSDDLModuleMapSDD*)fDetTypeRec->GetDDLModuleMapSDD();
 280   inputSDD.SetDDLModuleMap(ddlmap);
 281   for(Int_t iddl=0; iddl<AliITSDDLModuleMapSDD::GetNDDLs(); iddl++){
 282     for(Int_t icar=0; icar<AliITSDDLModuleMapSDD::GetNModPerDDL();icar++){
 283       Int_t iMod=ddlmap->GetModuleNumber(iddl,icar);
 284       if(iMod==-1) continue;
 285       AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(iMod);
 286       if(cal==0){
 287         AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",iMod));
 288         continue;
 289       }
 290       Bool_t isZeroSupp=cal->GetZeroSupp();
 291       if(isZeroSupp){
 292         for(Int_t iSid=0; iSid<2; iSid++) inputSDD.SetZeroSuppLowThreshold(iMod-240,iSid,cal->GetZSLowThreshold(iSid));
 293       }else{
 294         for(Int_t iSid=0; iSid<2; iSid++) inputSDD.SetZeroSuppLowThreshold(iMod-240,iSid,0);
 295       }
 296     }
 297   }
 298   FindClustersSDD(&inputSDD,clusters);
 299
 300 }
 301
 302 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input,
 303                                         TClonesArray** clusters)
 304 {
 305   //------------------------------------------------------------
 306   // Actual SDD cluster finder for raw data
 307   //------------------------------------------------------------
 308   Int_t nClustersSDD = 0;
 309   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
 310   Int_t nzBins = nAnodes+2;
 311   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
 312   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
 313   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
 314   AliBin *bins[2];
 315   AliBin *ddlbins[kHybridsPerDDL]; // 12 modules (=24 hybrids) of 1 DDL read "in parallel"
 316   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) ddlbins[iHyb]=new AliBin[kMaxBin];
 317   // read raw data input stream
 318   while (input->Next()) {
 319     Int_t iModule = input->GetModuleID();
 320     if(iModule<0){
 321       AliWarning(Form("Invalid SDD module number %d\n", iModule));
 322       continue;
 323     }
 324
 325     Int_t iCarlos =((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetCarlosId();
 326     Int_t iSide = ((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetChannel();
 327     Int_t iHybrid=iCarlos*2+iSide;
 328     if (input->IsCompletedModule()) {
 329       // when all data from a module was read, search for clusters
 330       if(iCarlos<0){
 331         AliWarning(Form("Invalid SDD carlos number %d on module %d\n", iCarlos,iModule));
 332         continue;
 333       }
 334       clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSRecPoint");
 335       fModule = iModule;
 336       bins[0]=ddlbins[iCarlos*2];   // first hybrid of the completed module
 337       bins[1]=ddlbins[iCarlos*2+1]; // second hybrid of the completed module
 338       FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, NULL, clusters[iModule]);
 339       Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
 340       nClustersSDD += nClusters;
 341       for(Int_t iBin=0;iBin<kMaxBin; iBin++){
 342         ddlbins[iCarlos*2][iBin].Reset();
 343         ddlbins[iCarlos*2+1][iBin].Reset();
 344       }
 345     }else{
 346     // fill the current digit into the bins array
 347       if(iHybrid<0 || iHybrid>=kHybridsPerDDL){
 348         AliWarning(Form("Invalid SDD hybrid number %d on module %d\n", iHybrid,iModule));
 349         continue;
 350       }
 351       AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(iModule);
 352       if(cal==0){
 353         AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",iModule));
 354         continue;
 355       }
 356       Float_t charge=input->GetSignal();
 357       Int_t chan=input->GetCoord1()+nAnodes*iSide;
 358       Float_t gain=cal->GetChannelGain(chan);
 359       Float_t baseline = cal->GetBaseline(chan);
 360       if(charge>baseline) charge-=baseline;
 361       else charge=0;
 362       if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0
 363         charge/=gain;
 364         if(charge>=cal->GetThresholdAnode(chan)) {
 365           Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
 366           Int_t iz = input->GetCoord1();
 367           Int_t itb = input->GetCoord2();
 368           Int_t index = (itb+1) * nzBins + (iz+1);
 369           if(index<kMaxBin){
 370             ddlbins[iHybrid][index].SetQ(q);
 371             ddlbins[iHybrid][index].SetMask(1);
 372             ddlbins[iHybrid][index].SetIndex(index);
 373           }else{
 374             AliWarning(Form("Invalid SDD cell: Anode=%d   TimeBin=%d",iz,itb));
 375           }
 376         }
 377       }
 378     }
 379   }
 380   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) delete [] ddlbins[iHyb];
 381   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
 382 }
 383
 384 //______________________________________________________________________
 385 void AliITSClusterFinderV2SDD::NoiseSuppress(Int_t k, Int_t sid,Int_t nzBins, AliBin* bins, AliITSCalibrationSDD* cal) const {
 386   // applies zero suppression using the measured noise of each anode
 387   // threshold values from ALICE-INT-1999-28 V10
 388   Float_t xfactL=2.2;
 389   Float_t xfactH=4.0;
 390   //
 391
 392   Int_t iAn=(k%nzBins)-1;
 393   if(iAn<0 || iAn>255) return;
 394   if(sid==1) iAn+=256;
 395   Int_t nLow=0, nHigh=0;
 396   Float_t noise=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn);
 397   Float_t noisem1=noise;
 398   if(iAn>1) noisem1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn-1);
 399   Float_t noisep1=noise;
 400   if(iAn<511) noisep1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn+1);
 401   Float_t tL=noise*xfactL;
 402   Float_t tH=noise*xfactH;
 403   Float_t tLp1=noisep1*xfactL;
 404   Float_t tHp1=noisep1*xfactH;
 405   Float_t tLm1=noisem1*xfactL;
 406   Float_t tHm1=noisem1*xfactH;
 407   Float_t cC=bins[k].GetQ();
 408   if(cC<=tL){
 409     bins[k].SetQ(0);
 410     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 411     return;
 412   }
 413   nLow++; // cC is greater than tL
 414   if(cC>tH) nHigh++;
 415   Int_t sS=bins[k-1].GetQ();
 416   if(sS>tLm1) nLow++;
 417   if(sS>tHm1) nHigh++;
 418   Int_t nN=bins[k+1].GetQ();
 419   if(nN>tLp1) nLow++;
 420   if(nN>tHp1) nHigh++;
 421   Int_t eE=bins[k-nzBins].GetQ();
 422   if(eE>tL) nLow++;
 423   if(eE>tH) nHigh++;
 424   Int_t wW=bins[k+nzBins].GetQ();
 425   if(wW>tL) nLow++;
 426   if(wW>tH) nHigh++;
 427   if(nLow<3 || nHigh<1){
 428     bins[k].SetQ(0);
 429     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 430   }
 431 }
 432
 433
 434