SDD calibration aware local reconstruction. Absolute calibration of charge needs...
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 //            Implementation of the ITS clusterer V2 class                //
17 //                                                                        //
18 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch            //
19 //                                                                        //
20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21
22
23
24 #include "AliITSClusterFinderV2SDD.h"
25 #include "AliITSRecPoint.h"
26 #include "AliITSDetTypeRec.h"
27 #include "AliRawReader.h"
28 #include "AliITSRawStreamSDDv3.h"
29 #include "AliITSCalibrationSDD.h"
30 #include "AliITSDetTypeRec.h"
31 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
32 #include <TClonesArray.h>
33 #include "AliITSdigitSDD.h"
34 #include "AliAlignObj.h"
35
36 ClassImp(AliITSClusterFinderV2SDD)
37
38 AliITSClusterFinderV2SDD::AliITSClusterFinderV2SDD(AliITSDetTypeRec* dettyp):AliITSClusterFinderV2(dettyp),
39 fNySDD(256),
40 fNzSDD(256),
41 fYpitchSDD(0.01825),
42 fZpitchSDD(0.02940),
43 fHwSDD(3.5085),
44 fHlSDD(3.7632),
45 fYoffSDD(0.0425){
46
47   //Default constructor
48
49
50 }
51  
52
53 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindRawClusters(Int_t mod){
54
55   //Find clusters V2
56   SetModule(mod);
57   FindClustersSDD(fDigits);
58
59 }
60
61 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(TClonesArray *digits) {
62   //------------------------------------------------------------
63   // Actual SDD cluster finder
64   //------------------------------------------------------------
65   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
66   const Int_t kMAXBIN=kNzBins*(fNySDD+2);
67
68   AliBin *bins[2];
69   bins[0]=new AliBin[kMAXBIN];
70   bins[1]=new AliBin[kMAXBIN];
71   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
72   
73   AliITSdigitSDD *d=0;
74   Int_t i, ndigits=digits->GetEntriesFast();
75   for (i=0; i<ndigits; i++) {
76      d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(i);
77      Float_t baseline = cal->GetBaseline(d->GetCoord1());
78
79      Int_t y=d->GetCoord2()+1;   //y
80      Int_t z=d->GetCoord1()+1;   //z
81      Int_t q=d->GetSignal();
82
83      if(q<cal->GetThresholdAnode(d->GetCoord1())) continue;
84      if(q>baseline) q-=(Int_t)baseline;
85      else q=0;
86  
87      //if (q<3) continue;
88
89      if (z <= fNzSDD) {
90        bins[0][y*kNzBins+z].SetQ(q);
91        bins[0][y*kNzBins+z].SetMask(1);
92        bins[0][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
93      } else {
94        z-=fNzSDD; 
95        bins[1][y*kNzBins+z].SetQ(q);
96        bins[1][y*kNzBins+z].SetMask(1);
97        bins[1][y*kNzBins+z].SetIndex(i);
98      }
99   }
100   
101   FindClustersSDD(bins, kMAXBIN, kNzBins, digits);
102
103   delete[] bins[0];
104   delete[] bins[1];
105
106 }
107
108 void AliITSClusterFinderV2SDD::
109 FindClustersSDD(AliBin* bins[2], Int_t nMaxBin, Int_t nzBins, 
110                 TClonesArray *digits, TClonesArray *clusters) {
111   //------------------------------------------------------------
112   // Actual SDD cluster finder
113   //------------------------------------------------------------
114   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
115   Int_t ncl=0; 
116   TClonesArray &cl=*clusters;
117   for (Int_t s=0; s<2; s++)
118     for (Int_t i=0; i<nMaxBin; i++) {
119       if (bins[s][i].IsUsed()) continue;
120       Int_t idx[32]; UInt_t msk[32]; Int_t npeaks=0;
121       FindPeaks(i, nzBins, bins[s], idx, msk, npeaks);
122
123       if (npeaks>30) continue;
124       if (npeaks==0) continue;
125
126       Int_t k,l;
127       for (k=0; k<npeaks-1; k++){//mark adjacent peaks
128         if (idx[k] < 0) continue; //this peak is already removed
129         for (l=k+1; l<npeaks; l++) {
130            if (idx[l] < 0) continue; //this peak is already removed
131            Int_t ki=idx[k]/nzBins, kj=idx[k] - ki*nzBins;
132            Int_t li=idx[l]/nzBins, lj=idx[l] - li*nzBins;
133            Int_t di=TMath::Abs(ki - li);
134            Int_t dj=TMath::Abs(kj - lj);
135            if (di>1 || dj>1) continue;
136            if (bins[s][idx[k]].GetQ() > bins[s][idx[l]].GetQ()) {
137               msk[l]=msk[k];
138               idx[l]*=-1;
139            } else {
140               msk[k]=msk[l];
141               idx[k]*=-1;
142               break;
143            } 
144         }
145       }
146
147       for (k=0; k<npeaks; k++) {
148         MarkPeak(TMath::Abs(idx[k]), nzBins, bins[s], msk[k]);
149       }
150         
151       for (k=0; k<npeaks; k++) {
152          if (idx[k] < 0) continue; //removed peak
153          AliITSRecPoint c;
154          MakeCluster(idx[k], nzBins, bins[s], msk[k], c);
155          //mi change
156          Int_t milab[10];
157          for (Int_t ilab=0;ilab<10;ilab++){
158            milab[ilab]=-2;
159          }
160          Int_t maxi=0,mini=0,maxj=0,minj=0;
161          //AliBin *bmax=&bins[s][idx[k]];
162          //Float_t max = TMath::Max(TMath::Abs(bmax->GetQ())/5.,3.);
163          Float_t max=3;
164          for (Int_t di=-2; di<=2;di++)
165            for (Int_t dj=-3;dj<=3;dj++){
166              Int_t index = idx[k]+di+dj*nzBins;
167              if (index<0) continue;
168              if (index>=nMaxBin) continue;
169              AliBin *b=&bins[s][index];
170              if (TMath::Abs(b->GetQ())>max){
171                if (di>maxi) maxi=di;
172                if (di<mini) mini=di;
173                if (dj>maxj) maxj=dj;
174                if (dj<minj) minj=dj;
175                //
176                if(digits) {
177                  if (TMath::Abs(di)<2&&TMath::Abs(dj)<2){
178                    AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
179                    for (Int_t itrack=0;itrack<10;itrack++){
180                      Int_t track = (d->GetTracks())[itrack];
181                      if (track>=0) {
182                        AddLabel(milab, track); 
183                      }
184                    }
185                  }
186                }
187              }
188            }
189          
190          /* 
191             Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - c.GetY()*c.GetY();
192             Float_t w=par->GetPadPitchWidth(sec);
193             c.SetSigmaY2(s2);
194             if (s2 != 0.) {
195             c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*0.108);
196             if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaY2(c.GetSigmaY2()*2.07);
197             }    
198             s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - c.GetZ()*c.GetZ();
199             w=par->GetZWidth();
200             c.SetSigmaZ2(s2);
201             
202             if (s2 != 0.) {
203             c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*0.169);
204             if (sec<par->GetNInnerSector()) c.SetSigmaZ2(c.GetSigmaZ2()*1.77);
205             }
206          */
207
208          c.SetSigmaY2(0.0030*0.0030);
209          c.SetSigmaZ2(0.0020*0.0020);
210          c.SetDetectorIndex(fNdet[fModule]);
211
212          Float_t y=c.GetY(),z=c.GetZ(), q=c.GetQ();
213          y/=q; z/=q;
214          //
215          //Float_t s2 = c.GetSigmaY2()/c.GetQ() - y*y;
216          // c.SetSigmaY2(s2);
217          //s2 = c.GetSigmaZ2()/c.GetQ() - z*z;
218          //c.SetSigmaZ2(s2);
219          //
220
221          Float_t yyyy = y;
222          //y=(y-0.5)*fYpitchSDD;
223          //y-=fHwSDD;
224          //y-=fYoffSDD;  //delay ?
225          //if (s) y=-y;
226
227          z=(z-0.5)*fZpitchSDD;
228          z-=fHlSDD;
229          Float_t zdet = z;
230          //      y=-(-y+fYshift[fModule]);
231          // z=  -z+fZshift[fModule];
232          //      c.SetY(y);
233          //  c.SetZ(z);
234          Float_t xdet = cal->GetDriftPath((yyyy-0.5)*25,0);
235          xdet=xdet/10000.-fHwSDD-fYoffSDD;
236          if (s) xdet=-xdet;
237          
238          CorrectPosition(zdet,xdet);
239
240          y=-(-xdet+fYshift[fModule]);
241          z=  -zdet+fZshift[fModule];
242          
243          c.SetY(y);
244          c.SetZ(z);
245          c.SetNy(maxj-minj+1);
246          c.SetNz(maxi-mini+1);
247          c.SetType(npeaks);
248          c.SetQ(q/12.7);  //this WAS consistent with SSD. To be reassessed 
249                           // 23-MAR-2007
250
251          //if (c.GetQ() < 20.) continue; //noise cluster
252          
253          if (digits) {    
254            //      AliBin *b=&bins[s][idx[k]];
255            //      AliITSdigitSDD* d=(AliITSdigitSDD*)digits->UncheckedAt(b->GetIndex());
256            {
257              //Int_t lab[3];
258              //lab[0]=(d->GetTracks())[0];
259              //lab[1]=(d->GetTracks())[1];
260              //lab[2]=(d->GetTracks())[2];
261              //CheckLabels(lab);
262              CheckLabels2(milab); 
263              c.SetLabel(milab[0],0);
264              c.SetLabel(milab[1],1);
265              c.SetLabel(milab[2],2);
266              c.SetLayer(fNlayer[fModule]);
267              UShort_t id=AliAlignObj::LayerToVolUID(fNlayer[fModule]+AliAlignObj::kSPD1,fNdet[fModule]);
268              c.SetVolumeId(id);
269            }
270          }
271          if(clusters) new (cl[ncl]) AliITSRecPoint(c); 
272          else {
273            fDetTypeRec->AddRecPoint(c);
274          }
275          ncl++;
276       }
277     }
278 }
279
280
281
282 void AliITSClusterFinderV2SDD::RawdataToClusters(AliRawReader* rawReader,TClonesArray** clusters){
283     //------------------------------------------------------------
284   // This function creates ITS clusters from raw data
285   //------------------------------------------------------------
286   rawReader->Reset();
287   AliITSRawStreamSDDv3 inputSDD(rawReader);
288   FindClustersSDD(&inputSDD,clusters);
289
290 }
291
292 void AliITSClusterFinderV2SDD::FindClustersSDD(AliITSRawStream* input, 
293                                         TClonesArray** clusters) 
294 {
295   //------------------------------------------------------------
296   // Actual SDD cluster finder for raw data
297   //------------------------------------------------------------
298   Int_t nClustersSDD = 0;
299   Int_t kNzBins = fNzSDD + 2;
300   Int_t kMaxBin = kNzBins * (fNySDD+2);
301   AliBin *binsSDDInit = new AliBin[kMaxBin];
302   AliBin *binsSDD1 = new AliBin[kMaxBin];
303   AliBin *binsSDD2 = new AliBin[kMaxBin];
304   AliBin* bins[2] = {NULL, NULL};
305
306   // read raw data input stream
307   while (kTRUE) {
308     Bool_t next = input->Next();
309     if (!next || input->IsNewModule()) {
310       Int_t iModule = input->GetPrevModuleID();
311
312       // when all data from a module was read, search for clusters
313       if (bins[0]) { 
314         clusters[iModule] = new TClonesArray("AliITSRecPoint");
315         fModule = iModule;
316         FindClustersSDD(bins, kMaxBin, kNzBins, NULL, clusters[iModule]);
317         Int_t nClusters = clusters[iModule]->GetEntriesFast();
318         nClustersSDD += nClusters;
319         bins[0] = bins[1] = NULL;
320         
321       }
322
323       if (!next) break;
324       bins[0]=binsSDD1;
325       bins[1]=binsSDD2;
326       memcpy(binsSDD1,binsSDDInit,sizeof(AliBin)*kMaxBin);
327       memcpy(binsSDD2,binsSDDInit,sizeof(AliBin)*kMaxBin);
328
329     }
330
331     // fill the current digit into the bins array
332     if(input->GetSignal()>=3) {
333       Int_t iz = input->GetCoord1()+1;
334       Int_t side = ((iz <= fNzSDD) ? 0 : 1);
335       iz -= side*fNzSDD;
336       Int_t index = (input->GetCoord2()+1) * kNzBins + iz;
337       bins[side][index].SetQ(input->GetSignal());
338       bins[side][index].SetMask(1);
339       bins[side][index].SetIndex(index);
340     }
341   }
342   delete[] binsSDD1;
343   delete[] binsSDD2;
344   delete[] binsSDDInit;
345
346   Info("FindClustersSDD", "found clusters in ITS SDD: %d", nClustersSDD);
347
348 }
349
350
351 //_________________________________________________________________________
352 void AliITSClusterFinderV2SDD::CorrectPosition(Float_t &z, Float_t&y){
353
354   //correction of coordinates using the maps stored in the DB
355
356   AliITSCalibrationSDD* cal = (AliITSCalibrationSDD*)GetResp(fModule);
357   static const Int_t nbint = cal->GetMapTimeNBin();
358   static const Int_t nbina = cal->Chips()*cal->Channels();
359   Float_t stepa = (GetSeg()->Dpz(0))/10000.; //anode pitch in cm
360   Float_t stept = (GetSeg()->Dx()/cal->GetMapTimeNBin()/2.)/10.;
361   
362   Int_t bint = TMath::Abs((Int_t)(y/stept));
363   if(y>=0) bint+=(Int_t)(nbint/2.);
364   if(bint>nbint) AliError("Wrong bin number!");
365
366   Int_t bina = TMath::Abs((Int_t)(z/stepa));
367   if(z>=0) bina+=(Int_t)(nbina/2.);
368   if(bina>nbina) AliError("Wrong bin number!");
369
370   Float_t devz = cal->GetMapACell(bina,bint)/10000.;
371   Float_t devx = cal->GetMapTCell(bina,bint)/10000.;
372   z+=devz;
373   y+=devx;
374
375
376 }