AliITSRecoParam retrieved from the OCDB
[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   *
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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