ITS/AliITSClusterFinderV2SDD.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2003, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$*/
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //            Implementation of the ITS clusterer V2 class                //
  20 //                                                                        //
  21 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch            //
  22 //                                                                        //
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25
  26
  27 #include <TClonesArray.h>
  28 #include "AliITSClusterFinderV2SDD.h"
  29 #include "AliITSRecPoint.h"
  30 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  31 #include "AliRawReader.h"
  32 #include "AliITSRawStreamSDD.h"
  33 #include "AliITSCalibrationSDD.h"
  34 #include "AliITSDetTypeRec.h"
  35 #include "AliITSReconstructor.h"
  36 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  37 #include "AliITSdigitSDD.h"
  38 #include "AliITSgeomTGeo.h"
  39
  40 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SDD)
  41
  42 AliITSClusterFinderV2SDD::AliITSClusterFinderV2SDD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinderV2(dettyp)
  43 {
  44
  45   //Default constructor
  46
  47 }
  48
  49
  50 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindRawClusters(Int_t mod){
  51
  52   //Find clusters V2
  53   SetModule(mod);
  54   FindClustersSDD(fDigits);
  55
  56 }
  57
  58 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(TClonesArray *digits) {
  59   //------------------------------------------------------------
  60   // Actual SDD cluster finder
  61   //------------------------------------------------------------
  62   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
  63   Int_t nzBins = nAnodes+2;
  64   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
  65   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
  66   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
  67
  68   AliBin *bins[2];
  69   bins[0]=new AliBin[kMaxBin];
  70   bins[1]=new AliBin[kMaxBin];
  71   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
  72   if(cal==0){
  73     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
  74     return;
  75   }
  76
  77   AliITSdigitSDD *d=0;
  78   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
  79   for (i=0; i<ndigits; i++) {
  80      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
  81      Int_t ian=d->GetCoord1();
  82      Int_t itb=d->GetCoord2();
  83      Int_t iSide=0;
  84      if (ian >= nAnodes) iSide=1;
  85      Float_t gain=cal->GetChannelGain(ian);
  86      Float_t charge=d->GetSignal(); // returns expanded signal
  87                                     // (10 bit, low threshold already added)
  88      Float_t baseline = cal->GetBaseline(ian);
  89      if(charge>baseline) charge-=baseline;
  90      else charge=0;
  91
  92      if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0.
  93        charge/=gain;
  94        if(charge<cal->GetThresholdAnode(ian)) continue;
  95        Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
  96        Int_t y=itb+1;
  97        Int_t z=ian+1;
  98        if (z <= nAnodes){
  99          bins[0][y*nzBins+z].SetQ(q);
 100          bins[0][y*nzBins+z].SetMask(1);
 101          bins[0][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 102        } else {
 103          z-=nAnodes;
 104          bins[1][y*nzBins+z].SetQ(q);
 105          bins[1][y*nzBins+z].SetMask(1);
 106          bins[1][y*nzBins+z].SetIndex(i);
 107        }
 108      }
 109   }
 110
 111   FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, digits);
 112
 113   delete[] bins[0];
 114   delete[] bins[1];
 115
 116 }
 117
 118 void AliITSClusterFinderV2SDD::
 119 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins,
 120                 TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
 121   //------------------------------------------------------------
 122   // Actual SDD cluster finder
 123   //------------------------------------------------------------
 124
 125   static AliITSRecoParam *repa = NULL;
 126   if(!repa){
 127     repa = (AliITSRecoParam*) AliITSReconstructor::GetRecoParam();
 128     if(!repa){
 129       repa = AliITSRecoParam::GetHighFluxParam();
 130       AliWarning("Using default AliITSRecoParam class");
 131     }
 132   }
 133   const TGeoHMatrix *mT2L=AliITSgeomTGeo::GetTracking2LocalMatrix(fModule);
 134   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
 135   if(cal==0){
 136     AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",fModule));
 137     return;
 138   }
 139   Int_t ncl=0;
 140   TClonesArray &cl=*clusters;
 141   for (Int_t s=0; s<2; s++)
 142     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
 143       NoiseSuppress(i,s,nzBins,bins[s],cal);
 144       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
 145       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
 146       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
 147
 148       if (npeaks>30) continue;
 149       if (npeaks==0) continue;
 150
 151       Int_t k,l;
 152       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
 153         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
 154         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
 155           if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
 156           Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
 157           Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
 158           Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
 159           Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
 160           if (di>1 || dj>1) continue;
 161           if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
 162             msk[l]=msk[k];
 163             idx[l]*=-1;
 164           } else {
 165             msk[k]=msk[l];
 166             idx[k]*=-1;
 167             break;
 168           }
 169         }
 170       }
 171
 172       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 173         if(repa->GetUseUnfoldingInClusterFinderSDD()==kFALSE) msk[k]=msk[0];
 174         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
 175       }
 176
 177       for (k=0; k<npeaks; k++) {
 178         if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
 179         AliITSRecPoint c;
 180         MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
 181         //mi change
 182         Int_t milab[10];
 183         for (Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
 184           milab[ilab]=-2;
 185         }
 186         Int_t maxi=0,mini=0,maxj=0,minj=0;
 187         //AliBin *bmax=&bins[s][idx[k]];
 188         //Float_t max = TMath::Max(TMath::Abs(bmax->GetQ())/5.,3.);
 189
 190         for (Int_t di=-2; di<=2;di++){
 191           for (Int_t dj=-3;dj<=3;dj++){
 192             Int_t index = idx[k]+di+dj*nzBins;
 193             if (index<0) continue;
 194             if (index>=nMaxBin) continue;
 195             AliBin *b=&bins[s][index];
 196             Int_t nAnode=index%nzBins-1;
 197             Int_t adcSignal=b->GetQ();
 198             if(adcSignal>cal->GetThresholdAnode(nAnode)){
 199               if (di>maxi) maxi=di;
 200               if (di<mini) mini=di;
 201               if (dj>maxj) maxj=dj;
 202               if (dj<minj) minj=dj;
 203             }
 204             //
 205             if(digits) {
 206               if (TMath::Abs(di)<2&&TMath::Abs(dj)<2){
 207                 AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 208                 for (Int_t itrack=0;itrack<10;itrack++){
 209                   Int_t track = (d->GetTracks())[itrack];
 210                   if (track>=0) {
 211                     AddLabel(milab, track);
 212                   }
 213                 }
 214               }
 215             }
 216           }
 217         }
 218
 219
 220         Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
 221         y/=q; z/=q;
 222         Float_t zAnode=z-0.5;  // to have anode in range 0.-255. and centered on the mid of the pitch
 223         Float_t timebin=y-0.5;  // to have time bin in range 0.-255. amd centered on the mid of the bin
 224         if(s==1) zAnode += GetSeg()->NpzHalf();  // right side has anodes from 256. to 511.
 225         Float_t zdet = GetSeg()->GetLocalZFromAnode(zAnode);
 226         Float_t driftTime = GetSeg()->GetDriftTimeFromTb(timebin) - cal->GetTimeOffset();
 227         Float_t driftPathMicron = cal->GetDriftPath(driftTime,zAnode);
 228         const Double_t kMicronTocm = 1.0e-4;
 229         Float_t xdet=(driftPathMicron-GetSeg()->Dx())*kMicronTocm; // xdet is negative
 230         if (s==0) xdet=-xdet; // left side has positive local x
 231
 232         Float_t corrx=0, corrz=0;
 233         cal->GetCorrections(zdet,xdet,corrz,corrx,GetSeg());
 234         zdet+=corrz;
 235         xdet+=corrx;
 236
 237         Double_t loc[3]={xdet,0.,zdet},trk[3]={0.,0.,0.};
 238         mT2L->MasterToLocal(loc,trk);
 239         y=trk[1];
 240         z=trk[2];
 241
 242         q/=cal->GetADC2keV();  //to have MPV 1 MIP = 86.4 KeV
 243         Float_t hit[5] = {y, z, 0.0030*0.0030, 0.0020*0.0020, q};
 244         Int_t  info[3] = {maxj-minj+1, maxi-mini+1, fNlayer[fModule]};
 245         if (digits) {
 246           //       AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
 247           //       AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
 248           {
 249             //Int_t lab[3];
 250             //lab[0]=(d->GetTracks())[0];
 251             //lab[1]=(d->GetTracks())[1];
 252             //lab[2]=(d->GetTracks())[2];
 253             //CheckLabels(lab);
 254             CheckLabels2(milab);
 255           }
 256         }
 257         milab[3]=fNdet[fModule];
 258
 259         AliITSRecPoint cc(milab,hit,info);
 260         cc.SetType(npeaks);
 261         if(clusters) new (cl[ncl]) AliITSRecPoint(cc);
 262         else {
 263           fDetTypeRec->AddRecPoint(cc);
 264         }
 265         ncl++;
 266       }
 267     }
 268
 269 }
 270 //______________________________________________________________________
 271 void AliITSClusterFinderV2SDD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader,TClonesArray** clusters){
 272     //------------------------------------------------------------
 273   // This function creates ITS clusters from raw data
 274   //------------------------------------------------------------
 275   rawReader->Reset();
 276   AliITSRawStreamSDD inputSDD(rawReader);
 277   AliITSDDLModuleMapSDD *ddlmap=(AliITSDDLModuleMapSDD*)fDetTypeRec->GetDDLModuleMapSDD();
 278   inputSDD.SetDDLModuleMap(ddlmap);
 279   for(Int_t iddl=0; iddl<AliITSDDLModuleMapSDD::GetNDDLs(); iddl++){
 280     for(Int_t icar=0; icar<AliITSDDLModuleMapSDD::GetNModPerDDL();icar++){
 281       Int_t iMod=ddlmap->GetModuleNumber(iddl,icar);
 282       if(iMod==-1) continue;
 283       AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(iMod);
 284       if(cal==0){
 285         AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",iMod));
 286         continue;
 287       }
 288       AliITSresponseSDD* res  = (AliITSresponseSDD*)cal->GetResponse();
 289       const char *option=res->ZeroSuppOption();
 290       if(strstr(option,"ZS")){
 291         for(Int_t iSid=0; iSid<2; iSid++) inputSDD.SetZeroSuppLowThreshold(iMod-240,iSid,cal->GetZSLowThreshold(iSid));
 292       }else{
 293         for(Int_t iSid=0; iSid<2; iSid++) inputSDD.SetZeroSuppLowThreshold(iMod-240,iSid,0);
 294       }
 295     }
 296   }
 297   FindClustersSDD(&inputSDD,clusters);
 298
 299 }
 300
 301 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input,
 302                                         TClonesArray** clusters)
 303 {
 304   //------------------------------------------------------------
 305   // Actual SDD cluster finder for raw data
 306   //------------------------------------------------------------
 307   Int_t nClustersSDD = 0;
 308   Int_t nAnodes = GetSeg()->NpzHalf();
 309   Int_t nzBins = nAnodes+2;
 310   Int_t nTimeBins = GetSeg()->Npx();
 311   Int_t nxBins = nTimeBins+2;
 312   const Int_t kMaxBin=nzBins*nxBins;
 313   AliBin *bins[2];
 314   AliBin *ddlbins[kHybridsPerDDL]; // 12 modules (=24 hybrids) of 1 DDL read "in parallel"
 315   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) ddlbins[iHyb]=new AliBin[kMaxBin];
 316   // read raw data input stream
 317   while (input->Next()) {
 318     Int_t iModule = input->GetModuleID();
 319     if(iModule<0){
 320       AliWarning(Form("Invalid SDD module number %d\n", iModule));
 321       continue;
 322     }
 323
 324     Int_t iCarlos =((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetCarlosId();
 325     Int_t iSide = ((AliITSRawStreamSDD*)input)->GetChannel();
 326     Int_t iHybrid=iCarlos*2+iSide;
 327     if (input->IsCompletedModule()) {
 328       // when all data from a module was read, search for clusters
 329       if(iCarlos<0){
 330         AliWarning(Form("Invalid SDD carlos number %d on module %d\n", iCarlos,iModule));
 331         continue;
 332       }
 333       clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSRecPoint");
 334       fModule = iModule;
 335       bins[0]=ddlbins[iCarlos*2];   // first hybrid of the completed module
 336       bins[1]=ddlbins[iCarlos*2+1]; // second hybrid of the completed module
 337       FindClustersSDD(bins, kMaxBin, nzBins, NULL, clusters[iModule]);
 338       Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
 339       nClustersSDD += nClusters;
 340       for(Int_t iBin=0;iBin<kMaxBin; iBin++){
 341         ddlbins[iCarlos*2][iBin].Reset();
 342         ddlbins[iCarlos*2+1][iBin].Reset();
 343       }
 344     }else{
 345     // fill the current digit into the bins array
 346       if(iHybrid<0 || iHybrid>=kHybridsPerDDL){
 347         AliWarning(Form("Invalid SDD hybrid number %d on module %d\n", iHybrid,iModule));
 348         continue;
 349       }
 350       AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(iModule);
 351       if(cal==0){
 352         AliError(Form("Calibration object not present for SDD module %d\n",iModule));
 353         continue;
 354       }
 355       Float_t charge=input->GetSignal();
 356       Int_t chan=input->GetCoord1()+nAnodes*iSide;
 357       Float_t gain=cal->GetChannelGain(chan);
 358       Float_t baseline = cal->GetBaseline(chan);
 359       if(charge>baseline) charge-=baseline;
 360       else charge=0;
 361       if(gain>0.){ // Bad channels have gain=0
 362         charge/=gain;
 363         if(charge>=cal->GetThresholdAnode(chan)) {
 364           Int_t q=(Int_t)(charge+0.5);
 365           Int_t iz = input->GetCoord1();
 366           Int_t itb = input->GetCoord2();
 367           Int_t index = (itb+1) * nzBins + (iz+1);
 368           if(index<kMaxBin){
 369             ddlbins[iHybrid][index].SetQ(q);
 370             ddlbins[iHybrid][index].SetMask(1);
 371             ddlbins[iHybrid][index].SetIndex(index);
 372           }else{
 373             AliWarning(Form("Invalid SDD cell: Anode=%d   TimeBin=%d",iz,itb));
 374           }
 375         }
 376       }
 377     }
 378   }
 379   for(Int_t iHyb=0;iHyb<kHybridsPerDDL;iHyb++) delete [] ddlbins[iHyb];
 380   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
 381 }
 382
 383 //______________________________________________________________________
 384 void AliITSClusterFinderV2SDD::NoiseSuppress(Int_t k, Int_t sid,Int_t nzBins, AliBin* bins, AliITSCalibrationSDD* cal) const {
 385   // applies zero suppression using the measured noise of each anode
 386   // threshold values from ALICE-INT-1999-28 V10
 387   Float_t xfactL=2.2;
 388   Float_t xfactH=4.0;
 389   //
 390
 391   Int_t iAn=(k%nzBins)-1;
 392   if(iAn<0 || iAn>255) return;
 393   if(sid==1) iAn+=256;
 394   Int_t nLow=0, nHigh=0;
 395   Float_t noise=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn);
 396   Float_t noisem1=noise;
 397   if(iAn>1) noisem1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn-1);
 398   Float_t noisep1=noise;
 399   if(iAn<511) noisep1=cal->GetNoiseAfterElectronics(iAn+1);
 400   Float_t tL=noise*xfactL;
 401   Float_t tH=noise*xfactH;
 402   Float_t tLp1=noisep1*xfactL;
 403   Float_t tHp1=noisep1*xfactH;
 404   Float_t tLm1=noisem1*xfactL;
 405   Float_t tHm1=noisem1*xfactH;
 406   Float_t cC=bins[k].GetQ();
 407   if(cC<=tL){
 408     bins[k].SetQ(0);
 409     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 410     return;
 411   }
 412   nLow++; // cC is greater than tL
 413   if(cC>tH) nHigh++;
 414   Int_t sS=bins[k-1].GetQ();
 415   if(sS>tLm1) nLow++;
 416   if(sS>tHm1) nHigh++;
 417   Int_t nN=bins[k+1].GetQ();
 418   if(nN>tLp1) nLow++;
 419   if(nN>tHp1) nHigh++;
 420   Int_t eE=bins[k-nzBins].GetQ();
 421   if(eE>tL) nLow++;
 422   if(eE>tH) nHigh++;
 423   Int_t wW=bins[k+nzBins].GetQ();
 424   if(wW>tL) nLow++;
 425   if(wW>tH) nHigh++;
 426   if(nLow<3 || nHigh<1){
 427     bins[k].SetQ(0);
 428     bins[k].SetMask(0xFFFFFFFE);
 429   }
 430 }
 431
 432
 433