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 //-----------------------------------------------------------------------------
  19 /// \class AliMUONClusterFinderMLEM
  20 ///
  21 /// Clusterizer class based on the Expectation-Maximization algorithm
  22 ///
  23 /// Pre-clustering is handled by AliMUONPreClusterFinder
  24 /// From a precluster a pixel array is built, and from this pixel array
  25 /// a list of clusters is output (using AliMUONClusterSplitterMLEM).
  26 ///
  27 /// \author Laurent Aphecetche (for the "new" C++ structure) and
  28 /// Alexander Zinchenko, JINR Dubna, for the hardcore of it ;-)
  29 //-----------------------------------------------------------------------------
  30
  31 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
  32 #include "AliLog.h"
  33 #include "AliMUONCluster.h"
  34 #include "AliMUONClusterSplitterMLEM.h"
  35 #include "AliMUONVDigit.h"
  36 #include "AliMUONPad.h"
  37 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
  38 #include "AliMpPad.h"
  39 #include "AliMpVPadIterator.h"
  40 #include "AliMpVSegmentation.h"
  41 #include "AliRunLoader.h"
  42 #include "AliMUONVDigitStore.h"
  43 #include <Riostream.h>
  44 #include <TH2.h>
  45 #include <TMinuit.h>
  46 #include <TCanvas.h>
  47 #include <TMath.h>
  48 #include <TROOT.h>
  49 #include "AliCodeTimer.h"
  50
  51 /// \cond CLASSIMP
  52 ClassImp(AliMUONClusterFinderMLEM)
  53 /// \endcond
  54
  55 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkZeroSuppression = 6; // average zero suppression value
  56 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkSaturation = 3000; // average saturation level
  57 //const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision = 1e-6; // (cm) used to check overlaps and so on
  58 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision = 1e-3; // (cm) used to check overlaps and so on
  59 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkIncreaseSize(-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  60 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDecreaseSize(AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  61
  62  TMinuit* AliMUONClusterFinderMLEM::fgMinuit = 0x0;
  63
  64 //_____________________________________________________________________________
  65 AliMUONClusterFinderMLEM::AliMUONClusterFinderMLEM(Bool_t plot, AliMUONVClusterFinder* clusterFinder)
  66   : AliMUONVClusterFinder(),
  67 fPreClusterFinder(clusterFinder),
  68 fPreCluster(0x0),
  69 fClusterList(),
  70 fEventNumber(0),
  71 fDetElemId(-1),
  72 fClusterNumber(0),
  73 fZpad(0.0),
  74 fReco(1),
  75 fCathBeg(0),
  76 fPixArray(new TObjArray(20)),
  77 fDebug(0),
  78 fPlot(plot),
  79 fSplitter(0x0),
  80 fNClusters(0),
  81 fNAddVirtualPads(0)
  82 {
  83   /// Constructor
  84
  85   fSegmentation[1] = fSegmentation[0] = 0x0;
  86
  87   fPadBeg[0] = fPadBeg[1] = fCathBeg;
  88
  89   if (!fgMinuit) fgMinuit = new TMinuit(8);
  90
  91   if (fPlot) fDebug = 1;
  92 }
  93
  94 //_____________________________________________________________________________
  95 AliMUONClusterFinderMLEM::~AliMUONClusterFinderMLEM()
  96 {
  97 /// Destructor
  98   delete fgMinuit; fgMinuit = 0; delete fPixArray; fPixArray = 0;
  99 //  delete fDraw;
 100   delete fPreClusterFinder;
 101   delete fSplitter;
 102   AliInfo(Form("Total clusters %d AddVirtualPad needed %d",
 103                fNClusters,fNAddVirtualPads));
 104 }
 105
 106 //_____________________________________________________________________________
 107 Bool_t
 108 AliMUONClusterFinderMLEM::Prepare(const AliMpVSegmentation* segmentations[2],
 109                                   const AliMUONVDigitStore& digitStore)
 110 {
 111   /// Prepare for clustering
 112 //  AliCodeTimerAuto("")
 113
 114   for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
 115   {
 116     fSegmentation[i] = segmentations[i];
 117   }
 118
 119   // Find out the DetElemId
 120   fDetElemId = -1;
 121
 122   TIter next(digitStore.CreateIterator());
 123   AliMUONVDigit* d = static_cast<AliMUONVDigit*>(next());
 124
 125   if (d)
 126   {
 127     fDetElemId = d->DetElemId();
 128   }
 129
 130   if ( fDetElemId < 0 )
 131   {
 132     AliWarning("Could not find DE. Probably no digits at all ?");
 133     return kFALSE;
 134   }
 135
 136   delete fSplitter;
 137   fSplitter = new AliMUONClusterSplitterMLEM(fDetElemId,fPixArray);
 138   fSplitter->SetDebug(fDebug);
 139
 140   // find out current event number, and reset the cluster number
 141   fEventNumber = AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber();
 142   fClusterNumber = -1;
 143   fClusterList.Delete();
 144
 145   AliDebug(3,Form("EVT %d DE %d",fEventNumber,fDetElemId));
 146
 147   return fPreClusterFinder->Prepare(segmentations,digitStore);
 148 }
 149
 150 //_____________________________________________________________________________
 151 AliMUONCluster*
 152 AliMUONClusterFinderMLEM::NextCluster()
 153 {
 154   /// Return next cluster
 155 //  AliCodeTimerAuto("")
 156
 157   // if the list of clusters is not void, pick one from there
 158   TObject* o = fClusterList.At(++fClusterNumber);
 159   if ( o != 0x0 ) return static_cast<AliMUONCluster*>(o);
 160
 161   //FIXME : at this point, must check whether we've used all the digits
 162   //from precluster : if not, let the preclustering know about those unused
 163   //digits, so it can reuse them
 164
 165   // if the cluster list is exhausted, we need to go to the next
 166   // pre-cluster and treat it
 167
 168   fPreCluster = fPreClusterFinder->NextCluster();
 169
 170   if (!fPreCluster)
 171   {
 172     // we are done
 173     return 0x0;
 174   }
 175
 176   fClusterList.Delete(); // reset the list of clusters for this pre-cluster
 177   fClusterNumber = -1; //AZ
 178
 179   WorkOnPreCluster();
 180
 181   // WorkOnPreCluster may have used only part of the pads, so we check that
 182   // now, and let the unused pads be reused by the preclustering...
 183
 184   Int_t mult = fPreCluster->Multiplicity();
 185   for ( Int_t i = 0; i < mult; ++i )
 186   {
 187     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(i);
 188     if ( !pad->IsUsed() )
 189     {
 190       fPreClusterFinder->UsePad(*pad);
 191     }
 192   }
 193
 194   return NextCluster();
 195 }
 196
 197 //_____________________________________________________________________________
 198 Bool_t
 199 AliMUONClusterFinderMLEM::WorkOnPreCluster()
 200 {
 201   /// Starting from a precluster, builds a pixel array, and then
 202   /// extract clusters from this array
 203
 204   //  AliCodeTimerAuto("")
 205
 206   if (fDebug) {
 207     cout << " *** Event # " << AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber()
 208          << " det. elem.: " << fDetElemId << endl;
 209     for (Int_t j = 0; j < fPreCluster->Multiplicity(); ++j) {
 210       AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(j);
 211       printf(" bbb %3d %1d %8.4f %8.4f %8.4f %8.4f %6.1f %3d %3d %2d %1d %1d \n",
 212              j, pad->Cathode(), pad->Coord(0), pad->Coord(1), pad->DX()*2, pad->DY()*2,
 213              pad->Charge(), pad->Ix(), pad->Iy(), pad->Status(), pad->IsReal(), pad->IsSaturated());
 214     }
 215   }
 216
 217   AliMUONCluster* cluster = CheckPrecluster(*fPreCluster);
 218   if (!cluster) return kFALSE;
 219
 220   BuildPixArray(*cluster);
 221
 222   if ( fPixArray->GetLast() < 0 )
 223   {
 224     AliDebug(1,"No pixel for the above cluster");
 225     delete cluster;
 226     return kFALSE;
 227   }
 228
 229   // Use MLEM for cluster finder
 230   Int_t nMax = 1, localMax[100], maxPos[100];
 231   Double_t maxVal[100];
 232
 233   if (cluster->Multiplicity() > 50)
 234   {
 235     nMax = FindLocalMaxima(fPixArray, localMax, maxVal);
 236   }
 237   //nMax = 1; // just for test
 238
 239   if (nMax > 1)
 240   {
 241     TMath::Sort(nMax, maxVal, maxPos, kTRUE); // in decreasing order
 242   }
 243
 244   Int_t iSimple = 0, nInX = -1, nInY;
 245
 246   PadsInXandY(*cluster,nInX, nInY);
 247
 248   if (nMax == 1 && nInX < 4 && nInY < 4)
 249   {
 250     iSimple = 1; //1; // simple cluster
 251   }
 252
 253   for (Int_t i = 0; i < nMax; ++i)
 254   {
 255     if (nMax > 1)
 256     {
 257       FindCluster(*cluster,localMax, maxPos[i]);
 258     }
 259
 260     MainLoop(*cluster,iSimple);
 261
 262     if (i < nMax-1)
 263     {
 264       Int_t mult = cluster->Multiplicity();
 265       for (Int_t j = 0; j < mult; ++j)
 266       {
 267         AliMUONPad* pad = cluster->Pad(j);
 268         if ( pad->Status() == 0 ) continue; // pad charge was not modified
 269         pad->SetStatus(0);
 270         pad->RevertCharge(); // use backup charge value
 271       }
 272     }
 273   } // for (Int_t i=0; i<nMax;
 274   if (nMax > 1) ((TH2D*) gROOT->FindObject("anode"))->Delete();
 275   //TH2D *mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
 276   //if (mlem) mlem->Delete();
 277   delete cluster;
 278   return kTRUE;
 279 }
 280
 281 //_____________________________________________________________________________
 282 Bool_t
 283 AliMUONClusterFinderMLEM::Overlap(const AliMUONPad& pad, const AliMUONPad& pixel)
 284 {
 285   /// Check if the pad and the pixel overlaps
 286
 287   // make a fake pad from the pixel
 288   AliMUONPad tmp(pad.DetElemId(),pad.Cathode(),pad.Ix(),pad.Iy(),
 289                  pixel.Coord(0),pixel.Coord(1),
 290                  pixel.Size(0),pixel.Size(1),0);
 291
 292   return AliMUONPad::AreOverlapping(pad,tmp,fgkDecreaseSize);
 293 }
 294
 295 //_____________________________________________________________________________
 296 AliMUONCluster*
 297 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPrecluster(const AliMUONCluster& origCluster)
 298 {
 299   /// Check precluster in order to attempt to simplify it (mostly for
 300   /// two-cathode preclusters)
 301
 302   //  AliCodeTimerAuto("")
 303
 304   // Disregard small clusters (leftovers from splitting or noise)
 305   if ((origCluster.Multiplicity()==1 || origCluster.Multiplicity()==2) &&
 306       origCluster.Charge(0)+origCluster.Charge(1) < 10)
 307   {
 308     return 0x0;
 309   }
 310
 311   AliMUONCluster* cluster = static_cast<AliMUONCluster*>(origCluster.Clone());
 312
 313   AliDebug(2,"Start of CheckPreCluster=");
 314   //StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 315
 316   AliMUONCluster* rv(0x0);
 317
 318   if (cluster->Multiplicity(0) && cluster->Multiplicity(1))
 319   {
 320     rv = CheckPreclusterTwoCathodes(cluster);
 321   }
 322   else
 323   {
 324     rv = cluster;
 325   }
 326   return rv;
 327 }
 328
 329 //_____________________________________________________________________________
 330 AliMUONCluster*
 331 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterTwoCathodes(AliMUONCluster* cluster)
 332 {
 333   /// Check two-cathode cluster
 334
 335   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
 336   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
 337
 338   Int_t npad = cluster->Multiplicity();
 339   Int_t* flags = new Int_t[npad];
 340   for (Int_t j = 0; j < npad; ++j) flags[j] = 0;
 341
 342   // Check pad overlaps
 343   for ( Int_t i = 0; i < npad; ++i)
 344   {
 345     AliMUONPad* padi = cluster->Pad(i);
 346     if ( padi->Cathode() != i1 ) continue;
 347     for (Int_t j = i+1; j < npad; ++j)
 348     {
 349       AliMUONPad* padj = cluster->Pad(j);
 350       if ( padj->Cathode() != i2 ) continue;
 351       if ( !AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize) ) continue;
 352       flags[i] = flags[j] = 1; // mark overlapped pads
 353     }
 354   }
 355
 356   // Check if all pads overlap
 357   Int_t nFlags=0;
 358   for (Int_t i = 0; i < npad; ++i)
 359   {
 360     if (!flags[i]) ++nFlags;
 361   }
 362
 363   if (nFlags > 0)
 364   {
 365     // not all pads overlap.
 366     if (fDebug) cout << " nFlags: " << nFlags << endl;
 367     TObjArray toBeRemoved;
 368     for (Int_t i = 0; i < npad; ++i)
 369     {
 370       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 371       if (flags[i]) continue;
 372       Int_t cath = pad->Cathode();
 373       Int_t cath1 = TMath::Even(cath);
 374       // Check for edge effect (missing pads on the _other_ cathode)
 375       AliMpPad mpPad = fSegmentation[cath1]->PadByPosition(pad->Position(),kFALSE);
 376       if (!mpPad.IsValid()) continue;
 377       if (nFlags == 1 && pad->Charge() < fgkZeroSuppression * 3) continue;
 378       AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 379                       fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),pad->Charge()));
 380       toBeRemoved.AddLast(pad);
 381       fPreCluster->Pad(i)->Release();
 382     }
 383     Int_t nRemove = toBeRemoved.GetEntriesFast();
 384     for ( Int_t i = 0; i < nRemove; ++i )
 385     {
 386       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.UncheckedAt(i)));
 387     }
 388   }
 389
 390   // Check correlations of cathode charges
 391   if ( !cluster->IsSaturated() && cluster->ChargeAsymmetry() > 1 )
 392   {
 393     // big difference
 394     Int_t cathode = cluster->MaxRawChargeCathode();
 395     Int_t imin(0);
 396     Int_t imax(0);
 397     Double_t cmax(0);
 398     Double_t cmin(1E9);
 399
 400     // get min and max pad charges on the cathode opposite to the
 401     // max pad (given by MaxRawChargeCathode())
 402     //
 403     Int_t mult = cluster->Multiplicity();
 404     for ( Int_t i = 0; i < mult; ++i )
 405     {
 406       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 407       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() )
 408       {
 409         // only consider pads in the opposite cathode, and
 410         // only consider real pads (i.e. exclude the virtual ones)
 411         continue;
 412       }
 413       if ( pad->Charge() < cmin )
 414       {
 415         cmin = pad->Charge();
 416         imin = i;
 417       }
 418       if ( pad->Charge() > cmax )
 419       {
 420         cmax = pad->Charge();
 421         imax = i;
 422       }
 423     }
 424     AliDebug(2,Form("Pad imin,imax %d,%d cmin,cmax %e,%e",
 425                     imin,imax,cmin,cmax));
 426     //
 427     // arrange pads according to their distance to the max, normalized
 428     // to the pad size
 429     Double_t* dist = new Double_t[mult];
 430     Double_t dxMin(1E9);
 431     Double_t dyMin(1E9);
 432     Double_t dmin(0);
 433
 434     AliMUONPad* padmax = cluster->Pad(imax);
 435
 436     for ( Int_t i = 0; i < mult; ++i )
 437     {
 438       dist[i] = 0.0;
 439       if ( i == imax) continue;
 440       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 441       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 442       Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 443       Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 444       dist[i] = TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 445       if ( i == imin )
 446       {
 447         dmin = dist[i] + 1E-3; // distance to the pad with minimum charge
 448         dxMin = dx;
 449         dyMin = dy;
 450       }
 451     }
 452
 453     TMath::Sort(mult,dist,flags,kFALSE); // in ascending order
 454     Double_t xmax(-1), distPrev(999);
 455     TObjArray toBeRemoved;
 456
 457     for ( Int_t i = 0; i < mult; ++i )
 458     {
 459       Int_t indx = flags[i];
 460       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(indx);
 461       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 462       if ( dist[indx] > dmin )
 463       {
 464         // farther than the minimum pad
 465         Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 466         Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 467         dx *= dxMin;
 468         dy *= dyMin;
 469         if (dx >= 0 && dy >= 0) continue;
 470         if (TMath::Abs(dx) > TMath::Abs(dy) && dx >= 0) continue;
 471         if (TMath::Abs(dy) > TMath::Abs(dx) && dy >= 0) continue;
 472       }
 473       if (dist[indx] > distPrev + 1) break; // overstepping empty pads
 474       if ( pad->Charge() <= cmax || TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1E-3 )
 475       {
 476         // release pad
 477         if (TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1.e-3)
 478         {
 479           cmax = TMath::Max(pad->Charge(),cmax);
 480         }
 481         else
 482         {
 483           cmax = pad->Charge();
 484         }
 485         xmax = dist[indx];
 486         distPrev = dist[indx];
 487         AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 488                         fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),
 489                         pad->Charge()));
 490
 491         toBeRemoved.AddLast(pad);
 492         fPreCluster->Pad(indx)->Release();
 493       }
 494     }
 495     Int_t nRemove = toBeRemoved.GetEntriesFast();
 496     for ( Int_t i = 0; i < nRemove; ++i )
 497     {
 498       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.UncheckedAt(i)));
 499     }
 500     delete[] dist;
 501   }
 502
 503   delete[] flags;
 504
 505   AliDebug(2,"End of CheckPreClusterTwoCathodes=");
 506   //StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 507
 508   return cluster;
 509 }
 510
 511 //_____________________________________________________________________________
 512 void
 513 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckOverlaps()
 514 {
 515   /// For debug only : check if some pixels overlap...
 516
 517   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 518   Int_t dummy(0);
 519
 520   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 521   {
 522     AliMUONPad* pixelI = Pixel(i);
 523     AliMUONPad pi(dummy,dummy,dummy,dummy,
 524                   pixelI->Coord(0),pixelI->Coord(1),
 525                   pixelI->Size(0),pixelI->Size(1),0.0);
 526
 527     for ( Int_t j = i+1; j < nPix; ++j )
 528     {
 529       AliMUONPad* pixelJ = Pixel(j);
 530       AliMUONPad pj(dummy,dummy,dummy,dummy,
 531                     pixelJ->Coord(0),pixelJ->Coord(1),
 532                     pixelJ->Size(0),pixelJ->Size(1),0.0);
 533       AliMpArea area;
 534
 535       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(pi,pj,fgkDecreaseSize,area) )
 536       {
 537         AliInfo(Form("The following 2 pixels (%d and %d) overlap !",i,j));
 538         /*
 539         StdoutToAliInfo(pixelI->Print();
 540                         cout << " Surface = " << pixelI->Size(0)*pixelI->Size(1)*4 << endl;
 541                         pixelJ->Print();
 542                         cout << " Surface = " << pixelJ->Size(0)*pixelJ->Size(1)*4 << endl;
 543                         cout << " Area surface = " << area.Dimensions().X()*area.Dimensions().Y()*4 << endl;
 544                         cout << "-------" << endl;
 545                         );
 546         */
 547       }
 548     }
 549   }
 550 }
 551
 552 //_____________________________________________________________________________
 553 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArray(AliMUONCluster& cluster)
 554 {
 555   /// Build pixel array for MLEM method
 556
 557   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
 558   if (npad<=0)
 559   {
 560     AliWarning("Got no pad at all ?!");
 561   }
 562
 563   fPixArray->Delete();
 564
 565   if ( !cluster.Multiplicity(0) || !cluster.Multiplicity(1) )
 566   {
 567     BuildPixArrayOneCathode(cluster);
 568   }
 569   else
 570   {
 571     //BuildPixArrayTwoCathodes(cluster);
 572     BuildPixArrayOneCathode(cluster);
 573   }
 574
 575   //fPixArray->Sort(); // FIXME : not really needed, only to compare with ClusterFinderAZ
 576
 577   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 578
 579 //  AliDebug(2,Form("nPix after BuildPixArray=%d",nPix));
 580
 581   Double_t xPadMin(1E9);
 582   Double_t yPadMin(1E9);
 583
 584   //for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i )
 585   for ( Int_t i = 0; i < npad; ++i )
 586   {
 587     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
 588     xPadMin = TMath::Min (xPadMin, pad->DX());
 589     yPadMin = TMath::Min (yPadMin, pad->DY());
 590   }
 591
 592   Double_t wxmin(1E9);
 593   Double_t wymin(1E9);
 594
 595   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 596   {
 597     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 598     wxmin = TMath::Min(wxmin, pixPtr->Size(0));
 599     wymin = TMath::Min(wymin, pixPtr->Size(1));
 600   }
 601
 602   //wxmin = TMath::Abs (wxmin - xPadMin/2) > 0.001 ? xPadMin : xPadMin / 2;
 603   //wymin = TMath::Abs (wymin - yPadMin/2) > 0.001 ? yPadMin : yPadMin / 2;
 604   wxmin = xPadMin;
 605   wymin = yPadMin;
 606
 607   /*
 608   // Check if small pixel X-size
 609   AdjustPixel(cluster,wxmin, 0);
 610   // Check if small pixel Y-size
 611   AdjustPixel(cluster,wymin, 1);
 612   // Check if large pixel size
 613   AdjustPixel(wxmin, wymin);
 614   */
 615
 616   // Remove discarded pixels
 617   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
 618   {
 619     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 620     if (pixPtr->Charge() < 1)
 621     {
 622       AliDebug(2,Form("Removing pixel %d with charge<1 : ",i));
 623       //StdoutToAliDebug(2,pixPtr->Print());
 624       RemovePixel(i);
 625     }
 626   }
 627
 628   fPixArray->Compress();
 629   nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 630
 631 //  AliDebug(2,Form("nPix after AdjustPixel=%d",nPix));
 632
 633   //if ( nPix > cluster.Multiplicity() )
 634   if ( nPix > npad )
 635   {
 636 //    AliDebug(2,Form("Will trim number of pixels to number of pads"));
 637
 638     // Too many pixels - sort and remove pixels with the lowest signal
 639     fPixArray->Sort();
 640     for ( Int_t i = cluster.Multiplicity(); i < nPix; ++i )
 641     {
 642       RemovePixel(i);
 643     }
 644     fPixArray->Compress();
 645     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 646   } // if (nPix > npad)
 647
 648 //  StdoutToAliDebug(2,cout << "End of BuildPixelArray:" << endl;
 649 //                   fPixArray->Print(););
 650   //CheckOverlaps();//FIXME : this is for debug only. Remove it.
 651 }
 652
 653 //_____________________________________________________________________________
 654 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster)
 655 {
 656   /// Build the pixel array
 657
 658 //  AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 659
 660   // Find min and max cluster dimensions
 661   Double_t minx[2] = {9999,9999}, maxx[2] = {-9999,-9999};
 662   Double_t miny[2] = {9999,9999}, maxy[2] = {-9999,-9999};
 663
 664   TVector2 dim = cluster.MinPadDimensions (-1, kFALSE);
 665   Double_t width[2] = {dim.X(), dim.Y()}, xy0[2];
 666   Int_t found[2] = {0};
 667
 668   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i) {
 669     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
 670     Int_t cath = pad->Cathode();
 671     minx[cath] = TMath::Min (minx[cath], pad->Coord(0)-pad->Size(0));
 672     maxx[cath] = TMath::Max (maxx[cath], pad->Coord(0)+pad->Size(0));
 673     miny[cath] = TMath::Min (miny[cath], pad->Coord(1)-pad->Size(1));
 674     maxy[cath] = TMath::Max (maxy[cath], pad->Coord(1)+pad->Size(1));
 675     for (Int_t j = 0; j < 2; ++j) {
 676       if (found[j] == 0 && TMath::Abs(pad->Size(j)-width[j]) < fgkDistancePrecision) {
 677         xy0[j] = pad->Coord(j);
 678         found[j] = 1;
 679       }
 680     }
 681   }
 682   /*
 683   TVector2 leftDown = cluster.Area(0).LeftDownCorner();
 684   TVector2 rightUp = cluster.Area(0).RightUpCorner();
 685   cout << leftDown.X() << " " << leftDown.Y() << " " << rightUp.X() << " " << rightUp.Y() << endl;
 686   leftDown = cluster.Area(1).LeftDownCorner();
 687   rightUp = cluster.Area(1).RightUpCorner();
 688   cout << leftDown.X() << " " << leftDown.Y() << " " << rightUp.X() << " " << rightUp.Y() << endl;
 689   */
 690
 691   //cout << minx[0] << " " << maxx[0] << " " << minx[1] << " " << maxx[1] << endl;
 692   //cout << miny[0] << " " << maxy[0] << " " << miny[1] << " " << maxy[1] << endl;
 693   //cout << width[0] << " " << width[1] << endl;
 694   Double_t min[2], max[2];
 695   Int_t cath0 = 0, cath1 = 1;
 696   if (cluster.Multiplicity(0) == 0) cath0 = 1;
 697   else if (cluster.Multiplicity(1) == 0) cath1 = 0;
 698   min[0] = TMath::Max (minx[cath0], minx[cath1]);
 699   min[1] = TMath::Max (miny[cath0], miny[cath1]);
 700   max[0] = TMath::Min (maxx[cath0], maxx[cath1]);
 701   max[1] = TMath::Min (maxy[cath0], maxy[cath1]);
 702
 703   // Adjust limits
 704   //width[0] /= 2; width[1] /= 2; // just for check
 705   Int_t nbins[2];
 706   for (Int_t i = 0; i < 2; ++i) {
 707     Double_t dist = (min[i] - xy0[i]) / width[i] / 2;
 708     min[i] = xy0[i] + (TMath::Nint(dist-TMath::Sign(1.e-6,dist))
 709                        + TMath::Sign(0.5,dist)) * width[i] * 2;
 710     nbins[i] = TMath::Nint ((max[i] - min[i]) / width[i] / 2);
 711     if (nbins[i] == 0) ++nbins[i];
 712     max[i] = min[i] + nbins[i] * width[i] * 2;
 713     //cout << dist << " " << min[i] << " " << max[i] << " " << nbins[i] << endl;
 714   }
 715
 716   // Book histogram
 717   TH2D *hist1 = new TH2D ("Grid", "", nbins[0], min[0], max[0], nbins[1], min[1], max[1]);
 718   TH2D *hist2 = new TH2D ("Entries", "", nbins[0], min[0], max[0], nbins[1], min[1], max[1]);
 719   TAxis *xaxis = hist1->GetXaxis();
 720   TAxis *yaxis = hist1->GetYaxis();
 721
 722   // Fill histogram
 723   Int_t mult = cluster.Multiplicity();
 724   for ( Int_t i = 0; i < mult; ++i) {
 725     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
 726     Int_t ix0 = xaxis->FindBin(pad->X());
 727     Int_t iy0 = yaxis->FindBin(pad->Y());
 728     PadOverHist(0, ix0, iy0, pad);
 729   }
 730
 731   // Store pixels
 732   for (Int_t i = 1; i <= nbins[0]; ++i) {
 733     Double_t x = xaxis->GetBinCenter(i);
 734     for (Int_t j = 1; j <= nbins[1]; ++j) {
 735       if (hist2->GetCellContent(i,j) < 0.1) continue;
 736       if (hist2->GetCellContent(i,j) < 1.1 && cluster.Multiplicity(0) &&
 737           cluster.Multiplicity(1)) continue;
 738       Double_t y = yaxis->GetBinCenter(j);
 739       Double_t charge = hist1->GetCellContent(i,j);
 740       AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(x, y, width[0], width[1], charge);
 741       fPixArray->Add(pixPtr);
 742     }
 743   }
 744   //fPixArray->Print();
 745   delete hist1;
 746   delete hist2;
 747 }
 748
 749 //_____________________________________________________________________________
 750 void AliMUONClusterFinderMLEM::PadOverHist(Int_t idir, Int_t ix0, Int_t iy0, AliMUONPad *pad)
 751 {
 752   /// "Span" pad over histogram in the direction idir
 753
 754   TH2D *hist1 = static_cast<TH2D*> (gROOT->FindObject("Grid"));
 755   TH2D *hist2 = static_cast<TH2D*> (gROOT->FindObject("Entries"));
 756   TAxis *axis = idir == 0 ? hist1->GetXaxis() : hist1->GetYaxis();
 757   Int_t nbins = axis->GetNbins();
 758   Double_t bin = axis->GetBinWidth(1);
 759
 760   Int_t nbinPad = (Int_t)(pad->Size(idir)/bin*2+fgkDistancePrecision) + 1; // number of bins covered by pad
 761
 762   for (Int_t i = 0; i < nbinPad; ++i) {
 763     Int_t ixy = idir == 0 ? ix0 + i : iy0 + i;
 764     if (ixy > nbins) break;
 765     Double_t lowEdge = axis->GetBinLowEdge(ixy);
 766     if (lowEdge + fgkDistancePrecision > pad->Coord(idir) + pad->Size(idir)) break;
 767     if (idir == 0) PadOverHist(1, ixy, iy0, pad); // span in the other direction
 768     else {
 769       // Fill histogram
 770       Double_t cont = pad->Charge();
 771       if (hist2->GetCellContent(ix0, ixy) > 0.1)
 772         cont = TMath::Min (hist1->GetCellContent(ix0, ixy), cont);
 773       hist1->SetCellContent(ix0, ixy, cont);
 774       hist2->SetCellContent(ix0, ixy, hist2->GetCellContent(ix0, ixy)+1);
 775     }
 776   }
 777
 778   for (Int_t i = -1; i > -nbinPad; --i) {
 779     Int_t ixy = idir == 0 ? ix0 + i : iy0 + i;
 780     if (ixy < 1) break;
 781     Double_t upEdge = axis->GetBinUpEdge(ixy);
 782     if (upEdge - fgkDistancePrecision < pad->Coord(idir) - pad->Size(idir)) break;
 783     if (idir == 0) PadOverHist(1, ixy, iy0, pad); // span in the other direction
 784     else {
 785       // Fill histogram
 786       Double_t cont = pad->Charge();
 787       if (hist2->GetCellContent(ix0, ixy) > 0.1)
 788         cont = TMath::Min (hist1->GetCellContent(ix0, ixy), cont);
 789       hist1->SetCellContent(ix0, ixy, cont);
 790       hist2->SetCellContent(ix0, ixy, hist2->GetCellContent(ix0, ixy)+1);
 791     }
 792   }
 793 }
 794
 795 /*
 796 //_____________________________________________________________________________
 797 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster)
 798 {
 799   /// From a single-cathode cluster, build the pixel array
 800
 801 //  AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 802
 803   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
 804   {
 805     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 806     AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(pad->Position(),pad->Dimensions(),
 807                                             pad->Charge());
 808     fPixArray->Add(pixPtr);
 809   }
 810 }
 811 */
 812
 813 //_____________________________________________________________________________
 814 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayTwoCathodes(AliMUONCluster& cluster)
 815 {
 816   /// From a two-cathodes cluster, build the pixel array
 817
 818 //  AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 819
 820   Int_t i1 = cluster.Pad(0)->Cathode();
 821   Int_t i2 = TMath::Even(i1);
 822
 823   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i)
 824   {
 825     AliMUONPad* padi = cluster.Pad(i);
 826     if (padi->Cathode() != i1) continue;
 827
 828     for ( Int_t j = 1; j < cluster.Multiplicity(); ++j)
 829     {
 830       AliMUONPad* padj = cluster.Pad(j);
 831       if (padj->Cathode() != i2) continue;
 832
 833       AliMpArea overlap;
 834
 835       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize,overlap) )
 836       {
 837         AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(overlap.Position(),
 838                                                 overlap.Dimensions(),
 839                                                 TMath::Min(padi->Charge(),padj->Charge()));
 840         if ( ( padi->Charge() <= padj->Charge() && padi->IsSaturated() ) ||
 841              ( padj->Charge() < padi->Charge() && padj->IsSaturated() ) )
 842         {
 843           // if smallest charge of the 2 pads is already above saturation, then
 844           // the pixel is saturated...
 845           pixPtr->SetSaturated(kTRUE);
 846         }
 847         pixPtr->SetReal(kFALSE);
 848         fPixArray->Add(pixPtr);
 849       }
 850     }
 851   }
 852 }
 853
 854 //_____________________________________________________________________________
 855 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(AliMUONCluster& /*cluster*/,
 856                                            Float_t width, Int_t ixy)
 857 {
 858   /// Check if some pixels have smaller size than others (adjust if necessary)
 859
 860   AliDebug(2,Form("width=%e ixy=%d",width,ixy));
 861
 862   AliMUONPad *pixPtr, *pixPtr1 = 0;
 863   Int_t ixy1 = !ixy;
 864   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast(), iOK = 1;
 865
 866   Double_t xy0 = 0, minmax[2] = {9999,-9999}, dist = 0;
 867   // First, find a "normal" pixel
 868   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i) {
 869     pixPtr = Pixel(i);
 870     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 871     minmax[0] = TMath::Min (minmax[0], pixPtr->Size(ixy));
 872     minmax[1] = TMath::Max (minmax[1], pixPtr->Size(ixy));
 873     if (pixPtr->Size(ixy) - width < -fgkDistancePrecision) iOK = 0;
 874     if (TMath::Abs(pixPtr->Size(ixy)-width) > fgkDistancePrecision) continue;
 875     xy0 = pixPtr->Coord(ixy);
 876   }
 877   if (TMath::Abs(minmax[0]-minmax[1]) < fgkDistancePrecision) iOK = 1; // the same size
 878   if (iOK == 1) return; // all pixels have the same size in the direction IXY
 879
 880   //cout << " --- " << xy0 << endl; fPixArray->Print();
 881   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
 882   {
 883     pixPtr = Pixel(i);
 884     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 885     if (pixPtr->Size(ixy) - width < -fgkDistancePrecision)
 886     {
 887       // try to merge
 888       if (fDebug) cout << i << " Small X or Y: " << ixy << " " << pixPtr->Size(ixy) << " " << width << " " << pixPtr->Coord(0) << " " << pixPtr->Coord(1) << endl;
 889       for (Int_t j = i + 1; j < nPix; ++j)
 890       {
 891         pixPtr1 = Pixel(j);
 892         if (pixPtr1->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 893         if (TMath::Abs(pixPtr1->Size(ixy)-width) < fgkDistancePrecision) continue; // right size
 894         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy1)-pixPtr->Coord(ixy1)) > fgkDistancePrecision) continue; // different rows/columns
 895         dist = TMath::Abs (pixPtr1->Coord(ixy) - pixPtr->Coord(ixy));
 896         if (TMath::Abs(dist-pixPtr1->Size(ixy)-pixPtr->Size(ixy)) < fgkDistancePrecision) // neighbours
 897         {
 898           // merge
 899           //Double_t dist = (pixPtr->Coord(ixy) + pixPtr1->Coord(ixy)) / 2;
 900           //dist = TMath::Nint((dist-xy0)/width/2) * width * 2;
 901           dist = (pixPtr->Coord(ixy)-xy0) / width / 2;
 902           cout << j << " " << dist << endl;
 903           dist = TMath::Nint(dist) * width * 2;
 904           pixPtr->SetCoord(ixy, xy0+dist);
 905           pixPtr->SetSize(ixy, width);
 906           pixPtr->SetCharge(TMath::Min (pixPtr->Charge(),pixPtr1->Charge()));
 907           pixPtr1->SetCharge(0);
 908           pixPtr1 = 0x0;
 909           break;
 910         }
 911       } // for (Int_t j = i + 1;
 912       if (pixPtr1 || i == nPix-1) {
 913         // edge pixel - just increase its size
 914         if (fDebug) cout << " No pair ..." << endl;
 915         cout << (pixPtr->Coord(ixy)-xy0)/width/2 << endl;
 916         dist = (pixPtr->Coord(ixy) - xy0) / width / 2;
 917         dist = TMath::Nint(dist) * width * 2;
 918         pixPtr->SetCoord(ixy, xy0+dist);
 919         pixPtr->SetSize(ixy, width);
 920       }
 921     } // if (pixPtr->Size(ixy)-width < -fgkDistancePrecision)
 922   } // for (Int_t i = 0; i < nPix;
 923   //cout << " *** " << endl; fPixArray->Print();
 924 }
 925
 926 //_____________________________________________________________________________
 927 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(Double_t wxmin, Double_t wymin)
 928 {
 929 /// Check if some pixels have large size (adjust if necessary)
 930
 931   AliDebug(2,Form("wxmin=%e wymin=%e",wxmin,wymin));
 932
 933   Int_t n2[2], iOK = 1, nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 934   AliMUONPad *pixPtr, pix;
 935   Double_t xy0[2] = {9999, 9999}, wxy[2], dist[2] = {0};
 936
 937   // Check if large pixel size
 938   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 939     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 940     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 941     if (pixPtr->Size(0) - wxmin < 1.e-4) {
 942       if (xy0[0] > 9998) xy0[0] = pixPtr->Coord(0); // position of a "normal" pixel
 943       if (pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) {
 944         if (xy0[1] > 9998) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // position of a "normal" pixel
 945         continue;
 946       } else iOK = 0; // large pixel
 947     } else {
 948       iOK = 0; // large pixel
 949       if (xy0[1] > 9998 && pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // "normal" pixel
 950     }
 951     if (xy0[0] < 9998 && xy0[1] < 9998) break;
 952   }
 953   if (iOK) return;
 954
 955   wxy[0] = wxmin;
 956   wxy[1] = wymin;
 957   Int_t update[2] = {0};
 958   //cout << " --- " << endl; fPixArray->Print();
 959   cout << xy0[0] << " " << xy0[1] << endl;
 960   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 961     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 962     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 963     n2[0] = n2[1] = 1;
 964     update[0] = update[1] = 0;
 965     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
 966       if (pixPtr->Size(j) - wxy[j] < 1.e-4) continue;
 967       dist[j] = pixPtr->Coord(j) - xy0[j]; // distance to "normal" pixel
 968       // Go back to position of the first updated pixel
 969       dist[j] += (pixPtr->Size(j) - wxy[j]) * TMath::Sign(1.,-dist[j]);
 970       n2[j] = TMath::Nint (pixPtr->Size(j) / wxy[j]);
 971       update[j] = 1;
 972     }
 973     if (update[0] == 0 && update[1] == 0) continue;
 974     if (fDebug) cout << " Different " << pixPtr->Size(0) << " " << wxy[0] << " "
 975                      << pixPtr->Size(1) << " " << wxy[1] <<endl;
 976
 977     pix = *pixPtr;
 978     pix.SetSize(0, wxy[0]); pix.SetSize(1, wxy[1]);
 979     //pixPtr->Print();
 980     for (Int_t ii = 0; ii < n2[0]; ii++) {
 981       if (update[0]) pix.SetCoord(0, xy0[0] + dist[0] + TMath::Sign(2.,dist[0]) * ii * wxy[0]);
 982       for (Int_t jj = 0; jj < n2[1]; jj++) {
 983         if (update[1]) pix.SetCoord(1, xy0[1] + dist[1] + TMath::Sign(2.,dist[1]) * jj * wxy[1]);
 984         fPixArray->Add(new AliMUONPad(pix));
 985         //pix.Print();
 986       }
 987     }
 988     pixPtr->SetCharge(0);
 989   } // for (Int_t i = 0; i < nPix;
 990   cout << " *** " << endl; fPixArray->Print();
 991 }
 992
 993 //_____________________________________________________________________________
 994 void
 995 AliMUONClusterFinderMLEM::Plot(const char* basename)
 996 {
 997   /// Make a plot and save it as png
 998
 999   return; //AZ
1000   if (!fPlot) return;
1001
1002   TCanvas* c = new TCanvas("MLEM","MLEM",800,600);
1003   c->Draw();
1004   Draw();
1005   c->Modified();
1006   c->Update();
1007   c->Print(Form("%s.EVT%d.DE%d.CLU%d.png",basename,fEventNumber,
1008                 fDetElemId,fClusterNumber));
1009 }
1010
1011 //_____________________________________________________________________________
1012 void
1013 AliMUONClusterFinderMLEM::ComputeCoefficients(AliMUONCluster& cluster,
1014                                               Double_t* coef,
1015                                               Double_t* probi)
1016 {
1017   /// Compute coefficients needed for MLEM algorithm
1018
1019   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
1020
1021   //memset(probi,0,nPix*sizeof(Double_t));
1022   for (Int_t j = 0; j < nPix; ++j) probi[j] = 0.;
1023
1024   Int_t mult = cluster.Multiplicity();
1025   for ( Int_t j = 0; j < mult; ++j )
1026   {
1027     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1028     Int_t indx = j*nPix;
1029
1030     for ( Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix )
1031     {
1032       Int_t indx1 = indx + ipix;
1033       if (pad->Status() < 0)
1034       {
1035         coef[indx1] = 0;
1036         continue;
1037       }
1038       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1039       // coef is the charge (given by Mathieson integral) on pad, assuming
1040       // the Mathieson is center at pixel.
1041       coef[indx1] = fSplitter->ChargeIntegration(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), *pad);
1042 //      AliDebug(2,Form("pad=(%d,%d,%e,%e,%e,%e) pix=(%e,%e,%e,%e) coef %e",
1043 //                      pad->Ix(),pad->Iy(),
1044 //                      pad->X(),pad->Y(),
1045 //                      pad->DX(),pad->DY(),
1046 //                      pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),
1047 //                      pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),
1048 //                      coef[indx1]));
1049
1050       probi[ipix] += coef[indx1];
1051     }
1052   }
1053 }
1054
1055 //_____________________________________________________________________________
1056 Bool_t AliMUONClusterFinderMLEM::MainLoop(AliMUONCluster& cluster, Int_t iSimple)
1057 {
1058   /// Repeat MLEM algorithm until pixel size becomes sufficiently small
1059
1060   //  AliCodeTimerAuto("")
1061
1062   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
1063
1064   AliDebug(2,Form("nPix=%d iSimple=%d, precluster=",nPix,iSimple));
1065   //StdoutToAliDebug(2,cluster.Print("full"););
1066
1067   if ( nPix < 0 )
1068   {
1069     AliDebug(1,"No pixels, why am I here then ?");
1070   }
1071
1072   AddVirtualPad(cluster); // add virtual pads if necessary
1073
1074   Int_t npadTot = cluster.Multiplicity();
1075   Int_t npadOK = 0;
1076   for (Int_t i = 0; i < npadTot; ++i)
1077   {
1078     if (cluster.Pad(i)->Status() == 0) ++npadOK;
1079   }
1080
1081   TH2D* mlem(0x0);
1082   Double_t* coef(0x0);
1083   Double_t* probi(0x0);
1084   Int_t lc(0); // loop counter (for debug)
1085
1086   //Plot("mlem.start");
1087
1088   while (1)
1089   {
1090     ++lc;
1091     mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
1092     delete mlem;
1093
1094     AliDebug(2,Form("lc %d nPix %d(%d) npadTot %d npadOK %d",lc,nPix,fPixArray->GetLast()+1,npadTot,npadOK));
1095     AliDebug(2,Form("EVT%d PixArray=",fEventNumber));
1096     //StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"));
1097
1098     coef = new Double_t [npadTot*nPix];
1099     probi = new Double_t [nPix];
1100
1101     // Calculate coefficients and pixel visibilities
1102     ComputeCoefficients(cluster,coef,probi);
1103
1104     for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix)
1105     {
1106       if (probi[ipix] < 0.01)
1107       {
1108         AliMUONPad* pixel = Pixel(ipix);
1109         AliDebug(2,Form("Setting the following pixel to invisible as its probi<0.01:"));
1110         //StdoutToAliDebug(2,cout << Form(" -- ipix %3d --- "); pixel->Print(););
1111         pixel->SetCharge(0); // "invisible" pixel
1112       }
1113     }
1114
1115     // MLEM algorithm
1116     Mlem(cluster,coef, probi, 15);
1117
1118     Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
1119     AliMUONPad* pixPtr(0x0);
1120
1121     for ( Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix )
1122     {
1123       pixPtr = Pixel(ipix);
1124       for ( Int_t i = 0; i < 4; ++i )
1125       {
1126         xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1127       }
1128     }
1129     for (Int_t i = 0; i < 4; i++)
1130     {
1131       xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
1132     }
1133
1134
1135     Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1136     Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1137
1138     //StdoutToAliDebug(2,cout << "pixel used for nx,ny computation : "; pixPtr->Print(););
1139     AliDebug(2,Form("lc %d pixPtr size = %e,%e nx,ny=%d,%d xylim=%e,%e,%e,%e",
1140                     lc,pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),nx,ny,
1141                     xylim[0],-xylim[1],xylim[2],-xylim[3]
1142                     ));
1143
1144     mlem = new TH2D("mlem","mlem",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1145
1146     for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix)
1147     {
1148       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1149       mlem->Fill(pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),pixPtr->Charge());
1150     }
1151
1152     // Check if the total charge of pixels is too low
1153     Double_t qTot = 0;
1154     for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1155     {
1156       qTot += Pixel(i)->Charge();
1157     }
1158
1159     if ( qTot < 1.e-4 || ( npadOK < 3 && qTot < 7 ) )
1160     {
1161       AliDebug(1,Form("Deleting the above cluster (charge %e too low, npadOK=%d)",qTot,npadOK));
1162       delete [] coef;
1163       delete [] probi;
1164       fPixArray->Delete();
1165       for ( Int_t i = 0; i < npadTot; ++i)
1166       {
1167         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1168         if ( pad->Status() == 0) pad->SetStatus(-1);
1169       }
1170       return kFALSE;
1171     }
1172
1173     if (iSimple)
1174     {
1175       // Simple cluster - skip further passes thru EM-procedure
1176       Simple(cluster);
1177       delete [] coef;
1178       delete [] probi;
1179       fPixArray->Delete();
1180       return kTRUE;
1181     }
1182
1183     // Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1184     Double_t xyCOG[2];
1185     FindCOG(mlem, xyCOG);
1186
1187     if (TMath::Min(pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1)) < 0.07 &&
1188         pixPtr->Size(0) > pixPtr->Size(1)) break;
1189
1190     // Sort pixels according to the charge
1191     fPixArray->Sort();
1192     Double_t pixMin = 0.01*Pixel(0)->Charge();
1193     pixMin = TMath::Min(pixMin,50.);
1194
1195     // Decrease pixel size and shift pixels to make them centered at
1196     // the maximum one
1197     Int_t indx = (pixPtr->Size(0)>pixPtr->Size(1)) ? 0 : 1;
1198     Int_t ix(1);
1199     Double_t width = 0;
1200     Double_t shift[2] = { 0.0, 0.0 };
1201     for (Int_t i = 0; i < 4; ++i) xylim[i] = 999;
1202     Int_t nPix1 = nPix;
1203     nPix = 0;
1204     for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix1; ++ipix)
1205     {
1206       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1207       if ( nPix >= npadOK  // too many pixels already
1208            ||
1209            pixPtr->Charge() < pixMin // too low charge
1210            )
1211       {
1212         RemovePixel(ipix);
1213         continue;
1214       }
1215       for (Int_t i = 0; i < 2; ++i)
1216       {
1217         if (!i)
1218         {
1219           pixPtr->SetCharge(10);
1220           pixPtr->SetSize(indx, pixPtr->Size(indx)/2);
1221           width = -pixPtr->Size(indx);
1222           pixPtr->Shift(indx, width);
1223           // Shift pixel position
1224           if (ix)
1225           {
1226             ix = 0;
1227             for (Int_t j = 0; j < 2; ++j)
1228             {
1229               shift[j] = pixPtr->Coord(j) - xyCOG[j];
1230               shift[j] -= ((Int_t)(shift[j]/pixPtr->Size(j)/2))*pixPtr->Size(j)*2;
1231             }
1232           } // if (ix)
1233           pixPtr->Shift(0, -shift[0]);
1234           pixPtr->Shift(1, -shift[1]);
1235         }
1236         else
1237         {
1238           pixPtr = new AliMUONPad(*pixPtr);
1239           pixPtr->Shift(indx, -2*width);
1240           fPixArray->Add(pixPtr);
1241         }
1242         for (Int_t i = 0; i < 4; ++i)
1243         {
1244           xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1245         }
1246       } // for (Int_t i=0; i<2;
1247       nPix += 2;
1248     } // for (Int_t ipix=0;
1249
1250     fPixArray->Compress();
1251     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1252
1253     AliDebug(2,Form("After shift:"));
1254     //StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1255     //Plot(Form("mlem.lc%d",lc+1));
1256
1257     AliDebug(2,Form(" xyCOG=%9.6f %9.6f xylim=%9.6f,%9.6f,%9.6f,%9.6f",
1258                     xyCOG[0],xyCOG[1],
1259                     xylim[0],xylim[1],
1260                     xylim[2],xylim[3]));
1261
1262     // Remove excessive pixels
1263     if (nPix > npadOK)
1264     {
1265       for (Int_t ipix = npadOK; ipix < nPix; ++ipix)
1266       {
1267         RemovePixel(ipix);
1268       }
1269     }
1270     else
1271     {
1272       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(0);
1273       // add pixels if the maximum is at the limit of pixel area
1274       // start from Y-direction
1275       Int_t j = 0;
1276       for (Int_t i = 3; i > -1; --i)
1277       {
1278         if (nPix < npadOK &&
1279             TMath::Abs((i%2 ? -1 : 1)*xylim[i]-xyCOG[i/2]) < pixPtr->Size(i/2))
1280         {
1281           AliMUONPad* p = static_cast<AliMUONPad*>(pixPtr->Clone());
1282           p->SetCoord(i/2, xyCOG[i/2]+(i%2 ? 2:-2)*pixPtr->Size(i/2));
1283           j = TMath::Even (i/2);
1284           p->SetCoord(j, xyCOG[j]);
1285           AliDebug(2,Form("Adding pixel on the edge (i=%d) ",i));
1286           //StdoutToAliDebug(2,cout << " ---- ";
1287           //               p->Print("corners"););
1288           fPixArray->Add(p);
1289           ++nPix;
1290         }
1291       }
1292     }
1293     fPixArray->Compress();
1294     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1295     delete [] coef;
1296     delete [] probi;
1297   } // while (1)
1298
1299   AliDebug(2,Form("At the end of while loop nPix=%d : ",fPixArray->GetLast()+1));
1300   //StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1301
1302   // remove pixels with low signal or low visibility
1303   // Cuts are empirical !!!
1304   Double_t thresh = TMath::Max (mlem->GetMaximum()/100.,1.);
1305   thresh = TMath::Min (thresh,50.);
1306   Double_t charge = 0;
1307
1308   // Mark pixels which should be removed
1309   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1310   {
1311     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1312     charge = pixPtr->Charge();
1313     if (charge < thresh)
1314     {
1315       pixPtr->SetCharge(-charge);
1316     }
1317   }
1318
1319   // Move charge of removed pixels to their nearest neighbour (to keep total charge the same)
1320   Int_t near = 0;
1321   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1322   {
1323     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1324     charge = pixPtr->Charge();
1325     if (charge > 0) continue;
1326     near = FindNearest(pixPtr);
1327     pixPtr->SetCharge(0);
1328     probi[i] = 0; // make it "invisible"
1329     AliMUONPad* pnear = Pixel(near);
1330     pnear->SetCharge(pnear->Charge() + (-charge));
1331   }
1332   Mlem(cluster,coef,probi,2);
1333
1334   AliDebug(2,Form("Before splitting nPix=%d EVT %d DE %d",fPixArray->GetLast()+1,fEventNumber,fDetElemId));
1335   //StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1336   //Plot("mlem.beforesplit");
1337
1338            // Update histogram
1339   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1340   {
1341     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1342     Int_t ix = mlem->GetXaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(0));
1343     Int_t iy = mlem->GetYaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(1));
1344     mlem->SetBinContent(ix, iy, pixPtr->Charge());
1345   }
1346
1347   // Try to split into clusters
1348   Bool_t ok = kTRUE;
1349   if (mlem->GetSum() < 1)
1350   {
1351     ok = kFALSE;
1352   }
1353   else
1354   {
1355     fSplitter->Split(cluster,mlem,coef,fClusterList);
1356   }
1357
1358   delete [] coef;
1359   delete [] probi;
1360   fPixArray->Delete();
1361
1362   return ok;
1363 }
1364
1365 //_____________________________________________________________________________
1366 void AliMUONClusterFinderMLEM::Mlem(AliMUONCluster& cluster,
1367                                     Double_t* coef, Double_t* probi,
1368                                     Int_t nIter)
1369 {
1370   /// Use MLEM to find pixel charges
1371
1372   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1373
1374   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1375
1376   Double_t* probi1 = new Double_t[nPix];
1377   Double_t probMax = TMath::MaxElement(nPix,probi);
1378
1379   for (Int_t iter = 0; iter < nIter; ++iter)
1380   {
1381     // Do iterations
1382     for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix)
1383     {
1384       Pixel(ipix)->SetChargeBackup(0);
1385       // Correct each pixel
1386       if (probi[ipix] < 0.01) continue; // skip "invisible" pixel
1387       Double_t sum = 0;
1388       probi1[ipix] = probMax;
1389       for (Int_t j = 0; j < npad; ++j)
1390       {
1391         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1392         if (pad->Status() < 0) continue;
1393         Double_t sum1 = 0;
1394         Int_t indx1 = j*nPix;
1395         Int_t indx = indx1 + ipix;
1396         // Calculate expectation
1397         for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1398         {
1399           sum1 += Pixel(i)->Charge()*coef[indx1+i];
1400           //cout << i << " " << Pixel(i)->Charge() << " " << coef[indx1+i] << endl;
1401         }
1402         if ( pad->IsSaturated() && sum1 > pad->Charge() )
1403         {
1404           // correct for pad charge overflows
1405           probi1[ipix] -= coef[indx];
1406           continue;
1407           //sum1 = pad->Charge();
1408         }
1409
1410         if (sum1 > 1.e-6) sum += pad->Charge()*coef[indx]/sum1;
1411         //if (coef[indx] > 1.e-6) sum += pad->Charge()*coef[indx]/sum1;
1412       } // for (Int_t j=0;
1413       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1414       if (probi1[ipix] > 1.e-6)
1415       {
1416         //AZ pixPtr->SetCharge(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1417         pixPtr->SetChargeBackup(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1418       }
1419       //cout << " xxx " << ipix << " " << pixPtr->Charge() << " " << pixPtr->ChargeBackup() << " " << sum << " " << probi1[ipix] << endl;
1420     } // for (Int_t ipix=0;
1421     Double_t qTot = 0;
1422     for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i) {
1423       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1424       pixPtr->RevertCharge();
1425       qTot += pixPtr->Charge();
1426     }
1427     if (qTot < 1.e-6) {
1428       // Can happen in clusters with large number of overflows - speeding up
1429       delete [] probi1;
1430       return;
1431     }
1432   } // for (Int_t iter=0;
1433   delete [] probi1;
1434 }
1435
1436 //_____________________________________________________________________________
1437 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCOG(TH2D *mlem, Double_t *xyc)
1438 {
1439   /// Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1440
1441   Int_t ixmax, iymax, ix, nsumx=0, nsumy=0, nsum=0;
1442   Int_t i1 = -9, j1 = -9;
1443   mlem->GetMaximumBin(ixmax,iymax,ix);
1444   Int_t nx = mlem->GetNbinsX();
1445   Int_t ny = mlem->GetNbinsY();
1446   Double_t thresh = mlem->GetMaximum()/10;
1447   Double_t x, y, cont, xq=0, yq=0, qq=0;
1448
1449   Int_t ie = TMath::Min(ny,iymax+1), je = TMath::Min(nx,ixmax+1);
1450   for (Int_t i = TMath::Max(1,iymax-1); i <= ie; ++i) {
1451     y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1452     for (Int_t j = TMath::Max(1,ixmax-1); j <= je; ++j) {
1453       cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1454       if (cont < thresh) continue;
1455       if (i != i1) {i1 = i; nsumy++;}
1456       if (j != j1) {j1 = j; nsumx++;}
1457       x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1458       xq += x*cont;
1459       yq += y*cont;
1460       qq += cont;
1461       nsum++;
1462     }
1463   }
1464
1465   Double_t cmax = 0;
1466   Int_t i2 = 0, j2 = 0;
1467   x = y = 0;
1468   if (nsumy == 1) {
1469     // one bin in Y - add one more (with the largest signal)
1470     for (Int_t i = TMath::Max(1,iymax-1); i <= ie; ++i) {
1471       if (i == iymax) continue;
1472       for (Int_t j = TMath::Max(1,ixmax-1); j <= je; ++j) {
1473         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1474         if (cont > cmax) {
1475           cmax = cont;
1476           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1477           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1478           i2 = i;
1479           j2 = j;
1480         }
1481       }
1482     }
1483     xq += x*cmax;
1484     yq += y*cmax;
1485     qq += cmax;
1486     if (i2 != i1) nsumy++;
1487     if (j2 != j1) nsumx++;
1488     nsum++;
1489   } // if (nsumy == 1)
1490
1491   if (nsumx == 1) {
1492     // one bin in X - add one more (with the largest signal)
1493     cmax = x = y = 0;
1494     for (Int_t j = TMath::Max(1,ixmax-1); j <= je; ++j) {
1495       if (j == ixmax) continue;
1496       for (Int_t i = TMath::Max(1,iymax-1); i <= ie; ++i) {
1497         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1498         if (cont > cmax) {
1499           cmax = cont;
1500           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1501           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1502           i2 = i;
1503           j2 = j;
1504         }
1505       }
1506     }
1507     xq += x*cmax;
1508     yq += y*cmax;
1509     qq += cmax;
1510     if (i2 != i1) nsumy++;
1511     if (j2 != j1) nsumx++;
1512     nsum++;
1513   } // if (nsumx == 1)
1514
1515   xyc[0] = xq/qq; xyc[1] = yq/qq;
1516   AliDebug(2,Form("x,y COG = %e,%e",xyc[0],xyc[1]));
1517 }
1518
1519 //_____________________________________________________________________________
1520 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindNearest(AliMUONPad *pixPtr0)
1521 {
1522 /// Find the pixel nearest to the given one
1523 /// (algorithm may be not very efficient)
1524
1525   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast(), imin = 0;
1526   Double_t rmin = 99999, dx = 0, dy = 0, r = 0;
1527   Double_t xc = pixPtr0->Coord(0), yc = pixPtr0->Coord(1);
1528   AliMUONPad *pixPtr;
1529
1530   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i) {
1531     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
1532     if (pixPtr == pixPtr0) continue;
1533     if (pixPtr->Charge() < 0.5) continue;
1534     dx = (xc - pixPtr->Coord(0)) / pixPtr->Size(0);
1535     dy = (yc - pixPtr->Coord(1)) / pixPtr->Size(1);
1536     r = dx *dx + dy * dy;
1537     if (r < rmin) { rmin = r; imin = i; }
1538   }
1539   return imin;
1540 }
1541
1542 //_____________________________________________________________________________
1543 void
1544 AliMUONClusterFinderMLEM::Paint(Option_t*)
1545 {
1546   /// Paint cluster and pixels
1547
1548   AliMpArea area(fPreCluster->Area());
1549
1550   gPad->Range(area.LeftBorder(),area.DownBorder(),area.RightBorder(),area.UpBorder());
1551
1552   gVirtualX->SetFillStyle(1001);
1553   gVirtualX->SetFillColor(3);
1554   gVirtualX->SetLineColor(3);
1555
1556   Double_t s(1.0);
1557
1558   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1559   {
1560     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1561
1562     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0)*s,
1563                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1)*s,
1564                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0)*s,
1565                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1)*s);
1566
1567 //    for ( Int_t sign = -1; sign < 2; sign +=2 )
1568 //    {
1569 //      gPad->PaintLine(pixel->Coord(0) - pixel->Size(0),
1570 //                      pixel->Coord(1) + sign*pixel->Size(1),
1571 //                      pixel->Coord(0) + pixel->Size(0),
1572 //                      pixel->Coord(1) - sign*pixel->Size(1)
1573 //                    );
1574 //    }
1575   }
1576
1577
1578   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1579
1580   fPreCluster->Paint();
1581
1582   gVirtualX->SetLineColor(1);
1583   gVirtualX->SetLineWidth(2);
1584   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1585   gVirtualX->SetTextColor(1);
1586   gVirtualX->SetTextAlign(22);
1587
1588   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1589   {
1590     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1591     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0),
1592                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1),
1593                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0),
1594                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1));
1595     gVirtualX->SetTextSize(pixel->Size(0)*60);
1596
1597     gPad->PaintText(pixel->Coord(0),pixel->Coord(1),Form("%d",(Int_t)(pixel->Charge())));
1598   }
1599 }
1600
1601 //_____________________________________________________________________________
1602 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindLocalMaxima(TObjArray *pixArray, Int_t *localMax, Double_t *maxVal)
1603 {
1604 /// Find local maxima in pixel space for large preclusters in order to
1605 /// try to split them into smaller pieces (to speed up the MLEM procedure)
1606 /// or to find additional fitting seeds if clusters were not completely resolved
1607
1608   AliDebug(1,Form("nPix=%d",pixArray->GetLast()+1));
1609
1610   TH2D *hist = NULL;
1611   //if (pixArray == fPixArray) hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1612   //else { hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode1"); cout << hist << endl; }
1613   //if (hist) hist->Delete();
1614
1615   Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
1616
1617   Int_t nPix = pixArray->GetEntriesFast();
1618   AliMUONPad *pixPtr = 0;
1619   for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix) {
1620     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1621     for (Int_t i = 0; i < 4; ++i)
1622          xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1623   }
1624   for (Int_t i = 0; i < 4; ++i) xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
1625
1626   Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1627   Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1628   if (pixArray == fPixArray) hist = new TH2D("anode","anode",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1629   else hist = new TH2D("anode1","anode1",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1630   for (Int_t ipix = 0; ipix < nPix; ++ipix) {
1631     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1632     hist->Fill(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), pixPtr->Charge());
1633   }
1634 //  if (fDraw && pixArray == fPixArray) fDraw->DrawHist("c2", hist);
1635
1636   Int_t nMax = 0, indx, nxy = ny * nx;
1637   Int_t *isLocalMax = new Int_t[nxy];
1638   for (Int_t i = 0; i < nxy; ++i) isLocalMax[i] = 0;
1639
1640   for (Int_t i = 1; i <= ny; ++i) {
1641     indx = (i-1) * nx;
1642     for (Int_t j = 1; j <= nx; ++j) {
1643       if (hist->GetCellContent(j,i) < 0.5) continue;
1644       //if (isLocalMax[indx+j-1] < 0) continue;
1645       if (isLocalMax[indx+j-1] != 0) continue;
1646       FlagLocalMax(hist, i, j, isLocalMax);
1647     }
1648   }
1649
1650   for (Int_t i = 1; i <= ny; ++i) {
1651     indx = (i-1) * nx;
1652     for (Int_t j = 1; j <= nx; ++j) {
1653       if (isLocalMax[indx+j-1] > 0) {
1654         localMax[nMax] = indx + j - 1;
1655         maxVal[nMax++] = hist->GetCellContent(j,i);
1656         if (nMax > 99) AliFatal(" Too many local maxima !!!");
1657       }
1658     }
1659   }
1660   if (fDebug) cout << " Local max: " << nMax << endl;
1661   delete [] isLocalMax;
1662   if (nMax == 1) hist->Delete();
1663   return nMax;
1664 }
1665
1666 //_____________________________________________________________________________
1667 void AliMUONClusterFinderMLEM::FlagLocalMax(TH2D *hist, Int_t i, Int_t j, Int_t *isLocalMax)
1668 {
1669 /// Flag pixels (whether or not local maxima)
1670
1671   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1672   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1673   Int_t cont = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j,i));
1674   Int_t cont1 = 0, indx = (i-1)*nx+j-1, indx1 = 0, indx2 = 0;
1675
1676   Int_t ie = i + 2, je = j + 2;
1677   for (Int_t i1 = i-1; i1 < ie; ++i1) {
1678     if (i1 < 1 || i1 > ny) continue;
1679     indx1 = (i1 - 1) * nx;
1680     for (Int_t j1 = j-1; j1 < je; ++j1) {
1681       if (j1 < 1 || j1 > nx) continue;
1682       if (i == i1 && j == j1) continue;
1683       indx2 = indx1 + j1 - 1;
1684       cont1 = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j1,i1));
1685       if (cont < cont1) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1686       else if (cont > cont1) isLocalMax[indx2] = -1;
1687       else { // the same charge
1688         isLocalMax[indx] = 1;
1689         if (isLocalMax[indx2] == 0) {
1690           FlagLocalMax(hist, i1, j1, isLocalMax);
1691           if (isLocalMax[indx2] < 0) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1692           else isLocalMax[indx2] = -1;
1693         }
1694       }
1695     }
1696   }
1697   isLocalMax[indx] = 1; // local maximum
1698 }
1699
1700 //_____________________________________________________________________________
1701 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCluster(AliMUONCluster& cluster,
1702                                            Int_t *localMax, Int_t iMax)
1703 {
1704 /// Find pixel cluster around local maximum \a iMax and pick up pads
1705 /// overlapping with it
1706
1707   TH2D *hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1708   /* Just for check
1709   TCanvas* c = new TCanvas("Anode","Anode",800,600);
1710   c->cd();
1711   hist->Draw("lego1Fb"); // debug
1712   c->Update();
1713   Int_t tmp;
1714   cin >> tmp;
1715   */
1716   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1717   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1718   Int_t ic = localMax[iMax] / nx + 1;
1719   Int_t jc = localMax[iMax] % nx + 1;
1720   Int_t nxy = ny * nx;
1721   Bool_t *used = new Bool_t[nxy];
1722   for (Int_t i = 0; i < nxy; ++i) used[i] = kFALSE;
1723
1724   // Drop all pixels from the array - pick up only the ones from the cluster
1725   fPixArray->Delete();
1726
1727   Double_t wx = hist->GetXaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1728   Double_t wy = hist->GetYaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1729   Double_t yc = hist->GetYaxis()->GetBinCenter(ic);
1730   Double_t xc = hist->GetXaxis()->GetBinCenter(jc);
1731   Double_t cont = hist->GetCellContent(jc,ic);
1732   fPixArray->Add(new AliMUONPad (xc, yc, wx, wy, cont));
1733   used[(ic-1)*nx+jc-1] = kTRUE;
1734   AddBinSimple(hist, ic, jc);
1735   //fSplitter->AddBin(hist, ic, jc, 1, used, (TObjArray*)0); // recursive call
1736
1737   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1738   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1739
1740   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1741   {
1742     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1743     pixPtr->SetSize(0,wx);
1744     pixPtr->SetSize(1,wy);
1745   }
1746
1747   // Pick up pads which overlap with found pixels
1748   for (Int_t i = 0; i < npad; ++i)
1749   {
1750     cluster.Pad(i)->SetStatus(-1);
1751   }
1752
1753   for (Int_t i = 0; i < nPix; ++i)
1754   {
1755     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1756     for (Int_t j = 0; j < npad; ++j)
1757     {
1758       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1759       if (pad->Status() == 0) continue;
1760       if ( Overlap(*pad,*pixPtr) )
1761       {
1762         pad->SetStatus(0);
1763         if (fDebug) { cout << j << " "; pad->Print("full"); }
1764       }
1765     }
1766   }
1767
1768   delete [] used;
1769 }
1770
1771 //_____________________________________________________________________________
1772 void
1773 AliMUONClusterFinderMLEM::AddBinSimple(TH2D *mlem, Int_t ic, Int_t jc)
1774 {
1775   /// Add adjacent bins (+-1 in X and Y) to the cluster
1776
1777   Int_t nx = mlem->GetNbinsX();
1778   Int_t ny = mlem->GetNbinsY();
1779   Double_t cont1, cont = mlem->GetCellContent(jc,ic);
1780   AliMUONPad *pixPtr = 0;
1781
1782   Int_t ie = TMath::Min(ic+1,ny), je = TMath::Min(jc+1,nx);
1783   for (Int_t i = TMath::Max(ic-1,1); i <= ie; ++i) {
1784     for (Int_t j = TMath::Max(jc-1,1); j <= je; ++j) {
1785       cont1 = mlem->GetCellContent(j,i);
1786       if (cont1 > cont) continue;
1787       if (cont1 < 0.5) continue;
1788       pixPtr = new AliMUONPad (mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j),
1789                                mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i), 0, 0, cont1);
1790       fPixArray->Add(pixPtr);
1791     }
1792   }
1793 }
1794
1795 //_____________________________________________________________________________
1796 AliMUONClusterFinderMLEM&
1797 AliMUONClusterFinderMLEM::operator=(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs)
1798 {
1799 /// Protected assignement operator
1800
1801   if (this == &rhs) return *this;
1802
1803   AliFatal("Not implemented.");
1804
1805   return *this;
1806 }
1807
1808 //_____________________________________________________________________________
1809 void
1810 AliMUONClusterFinderMLEM::Neighbours(Int_t cathode, Int_t ix, Int_t iy,
1811                                      Int_t& n, Int_t* xList, Int_t* yList)
1812 {
1813   /// Get the list of neighbours of pad at (cathode,ix,iy)
1814   n = 0;
1815
1816   const AliMpVSegmentation* seg = fSegmentation[cathode];
1817
1818   AliMpPad pad = seg->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1819
1820   // Define the region to look into : a region slightly bigger
1821   // than the pad itself (5% bigger), in order to catch first neighbours.
1822
1823   AliMpArea area(pad.Position(),pad.Dimensions()*1.05);
1824
1825   AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
1826   it->First();
1827   while ( !it->IsDone() && n < 10 )
1828         {
1829                 AliMpPad p = it->CurrentItem();
1830                 if ( p != pad ) // skip self
1831                 {
1832                         xList[n] = p.GetIndices().GetFirst();
1833                         yList[n] = p.GetIndices().GetSecond();
1834                         ++n;
1835                 }
1836                 it->Next();
1837         }
1838         delete it;
1839 }
1840
1841 //_____________________________________________________________________________
1842 void AliMUONClusterFinderMLEM::AddVirtualPad(AliMUONCluster& cluster)
1843 {
1844   /// Add virtual pad (with small charge) to improve fit for clusters
1845   /// with number of pads == 2 per direction
1846
1847   // Find out non-bending and bending planes
1848   Int_t nonb[2] = {1, 0}; // non-bending and bending cathodes
1849
1850   TVector2 dim0 = cluster.MinPadDimensions(0, 0, kTRUE);
1851   TVector2 dim1 = cluster.MinPadDimensions(1, 0, kTRUE);
1852   if (dim0.X() < dim1.X() - fgkDistancePrecision) {
1853     nonb[0] = 0;
1854     nonb[1] = 1;
1855   }
1856
1857   Bool_t same = kFALSE;
1858   if (TMath::Abs(dim0.Y()-dim1.Y()) < fgkDistancePrecision) same = kTRUE; // the same pad size on both planes
1859
1860   AliMpIntPair cn;
1861   Bool_t check[2] = {kFALSE, kFALSE};
1862   Int_t nxy[2];
1863   nxy[0] = nxy[1] = 0;
1864   for (Int_t inb = 0; inb < 2; ++inb) {
1865     cn = cluster.NofPads(nonb[inb], 0, kTRUE);
1866     if (inb == 0 && cn.GetFirst() == 2) check[inb] = kTRUE; // check non-bending plane
1867     else if (inb == 1 && cn.GetSecond() == 2) check[inb] = kTRUE; // check bending plane
1868     if (same) {
1869       nxy[0] = TMath::Max (nxy[0], cn.GetFirst());
1870       nxy[1] = TMath::Max (nxy[1], cn.GetSecond());
1871       if (inb == 0 && nxy[0] < 2) nonb[inb] = !nonb[inb];
1872       else if (inb == 1 && cn.GetSecond() < 2) nonb[inb] = !nonb[inb];
1873     }
1874   }
1875   if (same) {
1876     if (nxy[0] > 2) check[0] = kFALSE;
1877     if (nxy[1] > 2) check[1] = kFALSE;
1878   }
1879   if (!check[0] && !check[1]) return;
1880
1881   for (Int_t inb = 0; inb < 2; ++inb) {
1882     if (!check[inb]) continue;
1883
1884     // Find pads with maximum and next to maximum charges
1885     Int_t maxPads[2] = {-1, -1};
1886     Double_t amax[2] = {0};
1887     Int_t mult = cluster.Multiplicity();
1888     for (Int_t j = 0; j < mult; ++j) {
1889       AliMUONPad *pad = cluster.Pad(j);
1890       if (pad->Cathode() != nonb[inb]) continue;
1891       for (Int_t j2 = 0; j2 < 2; ++j2) {
1892         if (pad->Charge() > amax[j2]) {
1893           if (j2 == 0) { amax[1] = amax[0]; maxPads[1] = maxPads[0]; }
1894           amax[j2] = pad->Charge();
1895           maxPads[j2] = j;
1896           break;
1897         }
1898       }
1899     }
1900
1901     // Find min and max dimensions of the cluster
1902     Double_t limits[2] = {9999, -9999};
1903     for (Int_t j = 0; j < mult; ++j) {
1904       AliMUONPad *pad = cluster.Pad(j);
1905       if (pad->Cathode() != nonb[inb]) continue;
1906       if (pad->Coord(inb) < limits[0]) limits[0] = pad->Coord(inb);
1907       if (pad->Coord(inb) > limits[1]) limits[1] = pad->Coord(inb);
1908     }
1909
1910     // Loop over max and next to max pads
1911     Bool_t add = kFALSE;
1912     Int_t idirAdd = 0;
1913     for (Int_t j = 0; j < 2; ++j) {
1914       if (j == 1) {
1915         if (maxPads[j] < 0) continue;
1916         if (!add) break;
1917         if (amax[1] / amax[0] < 0.5) break;
1918       }
1919       // Check if pad at the cluster limit
1920       AliMUONPad *pad = cluster.Pad(maxPads[j]);
1921       Int_t idir = 0;
1922       if (TMath::Abs(pad->Coord(inb)-limits[0]) < fgkDistancePrecision) idir = -1;
1923       else if (TMath::Abs(pad->Coord(inb)-limits[1]) < fgkDistancePrecision) idir = 1;
1924       else {
1925         //cout << " *** Pad not at the cluster limit: " << j << endl;
1926         break;
1927       }
1928       if (j == 1 && idir == idirAdd) break; // this pad has been already added
1929
1930       // Add pad (if it exists)
1931       TVector2 pos;
1932       if (inb == 0) pos.Set (pad->X() + idir * (pad->DX()+fgkDistancePrecision), pad->Y());
1933       else pos.Set (pad->X(), pad->Y() + idir * (pad->DY()+fgkDistancePrecision));
1934       //AliMpPad mppad = fSegmentation[nonb[inb]]->PadByPosition(pos,kTRUE);
1935       AliMpPad mppad = fSegmentation[nonb[inb]]->PadByPosition(pos,kFALSE);
1936       if (!mppad.IsValid()) continue; // non-existing pad
1937       cn = mppad.GetIndices();
1938       AliMUONPad muonPad(fDetElemId, nonb[inb], cn.GetFirst(), cn.GetSecond(),
1939                          mppad.Position().X(), mppad.Position().Y(),
1940                          mppad.Dimensions().X(), mppad.Dimensions().Y(), 0);
1941       if (inb == 0) muonPad.SetCharge(TMath::Min (amax[j]/100, 5.));
1942       else muonPad.SetCharge(TMath::Min (amax[j]/15, fgkZeroSuppression));
1943       if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1944       muonPad.SetReal(kFALSE);
1945       if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in %d direction ***** %f %f %f %3d %3d %f %f \n",
1946                          inb, muonPad.Charge(), muonPad.X(), muonPad.Y(), muonPad.Ix(),
1947                          muonPad.Iy(), muonPad.DX(), muonPad.DY());
1948       cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1949       add = kTRUE;
1950       idirAdd = idir;
1951     }
1952   }
1953 }
1954
1955 //_____________________________________________________________________________
1956 void AliMUONClusterFinderMLEM::PadsInXandY(AliMUONCluster& cluster,
1957                                            Int_t &nInX, Int_t &nInY) const
1958 {
1959   /// Find number of pads in X and Y-directions (excluding virtual ones and
1960   /// overflows)
1961
1962   Int_t statusToTest = 1;
1963
1964   if ( nInX < 0 ) statusToTest = 0;
1965
1966   Bool_t mustMatch(kTRUE);
1967
1968   AliMpIntPair cn = cluster.NofPads(statusToTest,mustMatch);
1969
1970   nInX = cn.GetFirst();
1971   nInY = cn.GetSecond();
1972 }
1973
1974 //_____________________________________________________________________________
1975 void AliMUONClusterFinderMLEM::RemovePixel(Int_t i)
1976 {
1977   /// Remove pixel at index i
1978   AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1979   fPixArray->RemoveAt(i);
1980   delete pixPtr;
1981 }
1982
1983 //_____________________________________________________________________________
1984 void AliMUONClusterFinderMLEM::Simple(AliMUONCluster& cluster)
1985 {
1986 /// Process simple cluster (small number of pads) without EM-procedure
1987
1988   Int_t nForFit = 1, clustFit[1] = {0}, nfit;
1989   Double_t parOk[3] = {0.};
1990   TObjArray *clusters[1];
1991   clusters[0] = fPixArray;
1992
1993   AliDebug(1,Form("nPix=%d",fPixArray->GetLast()+1));
1994
1995   Int_t mult = cluster.Multiplicity();
1996   for (Int_t i = 0; i < mult; ++i)
1997   {
1998     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1999     if ( pad->IsSaturated())
2000     {
2001       pad->SetStatus(-9);
2002     }
2003     else
2004     {
2005       pad->SetStatus(1);
2006     }
2007   }
2008   nfit = fSplitter->Fit(cluster,1, nForFit, clustFit, clusters, parOk, fClusterList);
2009 }
2010
2011 //_____________________________________________________________________________
2012 AliMUONPad*
2013 AliMUONClusterFinderMLEM::Pixel(Int_t i) const
2014 {
2015   /// Returns pixel at index i
2016   return static_cast<AliMUONPad*>(fPixArray->UncheckedAt(i));
2017 }
2018
2019 //_____________________________________________________________________________
2020 void
2021 AliMUONClusterFinderMLEM::Print(Option_t* what) const
2022 {
2023   /// printout
2024   TString swhat(what);
2025   swhat.ToLower();
2026   if ( swhat.Contains("precluster") )
2027   {
2028     if ( fPreCluster) fPreCluster->Print();
2029   }
2030 }
2031
2032