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 /// \class AliMUONClusterFinderMLEM
  19 ///
  20 /// Clusterizer class based on the Expectation-Maximization algorithm
  21 ///
  22 /// Pre-clustering is handled by AliMUONPreClusterFinder
  23 /// From a precluster a pixel array is built, and from this pixel array
  24 /// a list of clusters is output (using AliMUONClusterSplitterMLEM).
  25 ///
  26 /// \author Laurent Aphecetche (for the "new" C++ structure) and
  27 /// Alexander Zinchenko, JINR Dubna, for the hardcore of it ;-)
  28
  29 #include "AliMUONClusterFinderMLEM.h"
  30 #include "AliLog.h"
  31 #include "AliMUONCluster.h"
  32 #include "AliMUONClusterSplitterMLEM.h"
  33 #include "AliMUONDigit.h"
  34 #include "AliMUONPad.h"
  35 #include "AliMUONPreClusterFinder.h"
  36 #include "AliMpPad.h"
  37 #include "AliMpVPadIterator.h"
  38 #include "AliMpVSegmentation.h"
  39 #include "AliRunLoader.h"
  40
  41 #include <Riostream.h>
  42 #include <TH2.h>
  43 #include <TMinuit.h>
  44 #include <TCanvas.h>
  45 #include <TStopwatch.h>
  46 #include <TMath.h>
  47 #include <TROOT.h>
  48
  49 /// \cond CLASSIMP
  50 ClassImp(AliMUONClusterFinderMLEM)
  51 /// \endcond
  52
  53 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkZeroSuppression = 6; // average zero suppression value
  54 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkSaturation = 3000; // average saturation level
  55 const Double_t AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision = 1e-6; // (cm) used to check overlaps and so on
  56 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkIncreaseSize(-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,-AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  57 const TVector2 AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDecreaseSize(AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision,AliMUONClusterFinderMLEM::fgkDistancePrecision);
  58
  59  TMinuit* AliMUONClusterFinderMLEM::fgMinuit = 0x0;
  60
  61 //_____________________________________________________________________________
  62 AliMUONClusterFinderMLEM::AliMUONClusterFinderMLEM(Bool_t plot)
  63   : AliMUONVClusterFinder(),
  64 fPreClusterFinder(new AliMUONPreClusterFinder),
  65 fPreCluster(0x0),
  66 fClusterList(),
  67 fEventNumber(0),
  68 fDetElemId(-1),
  69 fClusterNumber(0),
  70 fZpad(0.0),
  71 fReco(1),
  72 fCathBeg(0),
  73 fPixArray(new TObjArray(20)),
  74 fDebug(1),
  75 fPlot(plot),
  76 fTimers(new TObjArray(kLast)),
  77 fSplitter(0x0),
  78 fNClusters(0),
  79 fNAddVirtualPads(0)
  80 {
  81   /// Constructor
  82
  83   fSegmentation[1] = fSegmentation[0] = 0x0;
  84
  85   fPadBeg[0] = fPadBeg[1] = fCathBeg;
  86
  87   if (!fgMinuit) fgMinuit = new TMinuit(8);
  88
  89   fTimers->SetOwner(kTRUE);
  90
  91   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
  92   {
  93     TStopwatch* t = new TStopwatch;
  94     fTimers->AddLast(new TStopwatch);
  95     t->Start(kTRUE);
  96     t->Stop();
  97   }
  98 }
  99
 100 //_____________________________________________________________________________
 101 AliMUONClusterFinderMLEM::~AliMUONClusterFinderMLEM()
 102 {
 103 /// Destructor
 104   delete fgMinuit; fgMinuit = 0; delete fPixArray; fPixArray = 0;
 105 //  delete fDraw;
 106   delete fPreClusterFinder;
 107   for ( Int_t i = 0; i < kLast; ++i )
 108   {
 109     AliInfo(Form("Timer %d",i));
 110     Timer(i)->Print();
 111   }
 112   delete fTimers;
 113   delete fSplitter;
 114   AliInfo(Form("Total clusters %d AddVirtualPad needed %d",
 115                fNClusters,fNAddVirtualPads));
 116 }
 117
 118 //_____________________________________________________________________________
 119 Bool_t
 120 AliMUONClusterFinderMLEM::Prepare(const AliMpVSegmentation* segmentations[2],
 121                                   TClonesArray* digits[2])
 122 {
 123   /// Prepare for clustering
 124
 125   for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
 126   {
 127     fSegmentation[i] = segmentations[i];
 128   }
 129
 130   // Find out the DetElemId
 131   fDetElemId = -1;
 132
 133   for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
 134   {
 135     AliMUONDigit* d = static_cast<AliMUONDigit*>(digits[i]->First());
 136     if (d)
 137     {
 138       fDetElemId = d->DetElemId();
 139       break;
 140     }
 141   }
 142
 143   if ( fDetElemId < 0 )
 144   {
 145     AliWarning("Could not find DE. Probably no digits at all ?");
 146     return kFALSE;
 147   }
 148
 149   delete fSplitter;
 150   fSplitter = new AliMUONClusterSplitterMLEM(fDetElemId,fPixArray);
 151
 152   // find out current event number, and reset the cluster number
 153   fEventNumber = AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber();
 154   fClusterNumber = -1;
 155   fClusterList.Delete();
 156
 157 //  AliDebug(3,Form("EVT %d DE %d",fEventNumber,fDetElemId));
 158
 159   return fPreClusterFinder->Prepare(segmentations,digits);
 160 }
 161
 162 //_____________________________________________________________________________
 163 AliMUONCluster*
 164 AliMUONClusterFinderMLEM::NextCluster()
 165 {
 166   /// Return next cluster
 167
 168   ++fClusterNumber;
 169
 170   // if the list of clusters is not void, pick one from there
 171   if ( fClusterList.GetLast() >= 0 )
 172   {
 173     TObject* o = fClusterList.At(0);
 174     fClusterList.RemoveAt(0);
 175     return static_cast<AliMUONCluster*>(o);
 176   }
 177
 178   //FIXME : at this point, must check whether we've used all the digits
 179   //from precluster : if not, let the preclustering know about those unused
 180   //digits, so it can reuse them
 181
 182   // if the cluster list is exhausted, we need to go to the next
 183   // pre-cluster and treat it
 184
 185   fPreCluster = fPreClusterFinder->NextCluster();
 186
 187   if (!fPreCluster)
 188   {
 189     // we are done
 190     return 0x0;
 191   }
 192
 193   fClusterList.Delete(); // reset the list of clusters for this pre-cluster
 194
 195   WorkOnPreCluster();
 196
 197   // WorkOnPreCluster may have used only part of the pads, so we check that
 198   // now, and let the unused pads be reused by the preclustering...
 199
 200   for ( Int_t i = 0; i < fPreCluster->Multiplicity(); ++i )
 201   {
 202     AliMUONPad* pad = fPreCluster->Pad(i);
 203     if ( !pad->IsUsed() )
 204     {
 205       fPreClusterFinder->UsePad(*pad);
 206     }
 207   }
 208
 209   return NextCluster();
 210 }
 211
 212 //_____________________________________________________________________________
 213 Bool_t
 214 AliMUONClusterFinderMLEM::WorkOnPreCluster()
 215 {
 216   /// Starting from a precluster, builds a pixel array, and then
 217   /// extract clusters from this array
 218
 219   AliMUONCluster* cluster = CheckPrecluster(*fPreCluster);
 220
 221   if (!cluster) return kFALSE;
 222
 223   BuildPixArray(*cluster);
 224
 225   if ( fPixArray->GetLast() < 0 )
 226   {
 227     AliDebug(1,"No pixel for the above cluster");
 228     delete cluster;
 229     return kFALSE;
 230   }
 231
 232   // Use MLEM for cluster finder
 233   Int_t nMax = 1, localMax[100], maxPos[100];
 234   Double_t maxVal[100];
 235
 236   if (cluster->Multiplicity() > 50)
 237   {
 238     nMax = FindLocalMaxima(fPixArray, localMax, maxVal);
 239   }
 240
 241   if (nMax > 1)
 242   {
 243     TMath::Sort(nMax, maxVal, maxPos, kTRUE); // in decreasing order
 244   }
 245
 246   Int_t iSimple = 0, nInX = -1, nInY;
 247
 248   PadsInXandY(*cluster,nInX, nInY);
 249
 250   if (nMax == 1 && nInX < 4 && nInY < 4)
 251   {
 252     iSimple = 1; //1; // simple cluster
 253   }
 254
 255   for (Int_t i=0; i<nMax; ++i)
 256   {
 257     if (nMax > 1)
 258     {
 259       FindCluster(*cluster,localMax, maxPos[i]);
 260     }
 261     Timer(kMainLoop)->Start(kFALSE);
 262     MainLoop(*cluster,iSimple);
 263     Timer(kMainLoop)->Stop();
 264     if (i < nMax-1)
 265     {
 266       for (Int_t j=0; j<cluster->Multiplicity(); ++j)
 267       {
 268         AliMUONPad* pad = cluster->Pad(j);
 269         if ( pad->Status() == 0 ) continue; // pad charge was not modified
 270         pad->SetStatus(0);
 271         pad->RevertCharge(); // use backup charge value
 272       }
 273     }
 274   } // for (Int_t i=0; i<nMax;
 275   if (nMax > 1) ((TH2D*) gROOT->FindObject("anode"))->Delete();
 276   TH2D *mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
 277   if (mlem) mlem->Delete();
 278   delete cluster;
 279   return kTRUE;
 280 }
 281
 282 //_____________________________________________________________________________
 283 Bool_t
 284 AliMUONClusterFinderMLEM::Overlap(const AliMUONPad& pad, const AliMUONPad& pixel)
 285 {
 286   /// Check if the pad and the pixel overlaps
 287
 288   // make a fake pad from the pixel
 289   AliMUONPad tmp(pad.DetElemId(),pad.Cathode(),pad.Ix(),pad.Iy(),
 290                  pixel.Coord(0),pixel.Coord(1),
 291                  pixel.Size(0),pixel.Size(1),0);
 292
 293   return AliMUONPad::AreOverlapping(pad,tmp,fgkDecreaseSize);
 294 }
 295
 296 //_____________________________________________________________________________
 297 AliMUONCluster*
 298 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPrecluster(const AliMUONCluster& origCluster)
 299 {
 300   /// Check precluster in order to attempt to simplify it (mostly for
 301   /// two-cathode preclusters)
 302
 303   if (origCluster.Multiplicity()==1)
 304   {
 305     // Disregard one-pad clusters (leftovers from splitting)
 306     return 0x0;
 307   }
 308
 309   Timer(kCheckPreCluster)->Start(kFALSE);
 310
 311
 312   AliMUONCluster* cluster = static_cast<AliMUONCluster*>(origCluster.Clone());
 313
 314   cluster->Sort();
 315
 316   AliDebug(2,"Start of CheckPreCluster=");
 317   StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 318
 319   // Check if one-cathode precluster
 320   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
 321   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
 322
 323   AliMUONCluster* rv(0x0);
 324
 325   if (i1 != i2)
 326   {
 327     rv = CheckPreclusterTwoCathodes(cluster);
 328   }
 329   else
 330   {
 331     rv = CheckPreclusterOneCathode(cluster);
 332   }
 333   Timer(kCheckPreCluster)->Stop();
 334   return rv;
 335 }
 336
 337 //_____________________________________________________________________________
 338 AliMUONCluster*
 339 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterOneCathode(AliMUONCluster* cluster)
 340 {
 341   /// Check single-cathode precluster
 342   AliWarning("Reimplement me!");
 343   AliDebug(2,"End of CheckPreClusterOneCathode=");
 344   StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 345
 346   return cluster;
 347 }
 348
 349 //_____________________________________________________________________________
 350 AliMUONCluster*
 351 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckPreclusterTwoCathodes(AliMUONCluster* cluster)
 352 {
 353   // Check two-cathode cluster
 354
 355   Int_t i1 = cluster->Multiplicity(0) ? 0 : 1;
 356   Int_t i2 = cluster->Multiplicity(1) ? 1 : 0;
 357
 358   Int_t npad = cluster->Multiplicity();
 359   Int_t* flags = new Int_t[npad];
 360   memset(flags,0,npad*sizeof(Int_t));
 361
 362   // Check pad overlaps
 363   for ( Int_t i=0; i<npad; ++i)
 364   {
 365     AliMUONPad* padi = cluster->Pad(i);
 366     if ( padi->Cathode() != i1 ) continue;
 367     for (Int_t j=i+1; j<npad; ++j)
 368     {
 369       AliMUONPad* padj = cluster->Pad(j);
 370       if ( padj->Cathode() != i2 ) continue;
 371       if ( !AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize) ) continue;
 372       flags[i] = flags[j] = 1; // mark overlapped pads
 373     }
 374   }
 375
 376   // Check if all pads overlap
 377   Int_t nFlags=0;
 378   for (Int_t i=0; i<npad; ++i)
 379   {
 380     if (flags[i]) continue;
 381     ++nFlags;
 382   }
 383
 384   if (nFlags > 0)
 385   {
 386     // not all pads overlap.
 387     for (Int_t i=0; i<npad; ++i)
 388     {
 389       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 390       if (flags[i]) continue;
 391       Int_t cath = pad->Cathode();
 392       Int_t cath1 = TMath::Even(cath);
 393       // Check for edge effect (missing pads on the _other_ cathode)
 394       AliMpPad mpPad = fSegmentation[cath1]->PadByPosition(pad->Position(),kFALSE);
 395       if (!mpPad.IsValid()) continue;
 396       AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 397                       fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),pad->Charge()));
 398       cluster->RemovePad(pad);
 399       fPreCluster->Pad(i)->Release();
 400       --npad;
 401     }
 402   }
 403
 404   // Check correlations of cathode charges
 405   if ( !cluster->IsSaturated() && cluster->ChargeAsymmetry()*2 > 1 )
 406   {
 407     // big difference
 408     Int_t cathode = cluster->MaxRawChargeCathode();
 409     Int_t imin(0);
 410     Int_t imax(0);
 411     Double_t cmax(0);
 412     Double_t cmin(1E9);
 413
 414     // get min and max pad charges on the cathode opposite to the
 415     // max pad (given by MaxRawChargeCathode())
 416     //
 417     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 418     {
 419       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 420       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() )
 421       {
 422         // only consider pads in the opposite cathode, and
 423         // onyl consider real pads (i.e. exclude the virtual ones)
 424         continue;
 425       }
 426       if ( pad->Charge() < cmin )
 427       {
 428         cmin = pad->Charge();
 429         imin = i;
 430       }
 431       if ( pad->Charge() > cmax )
 432       {
 433         cmax = pad->Charge();
 434         imax = i;
 435       }
 436     }
 437     AliDebug(2,Form("Pad imin,imax %d,%d cmin,cmax %e,%e",
 438                     imin,imax,cmin,cmax));
 439     //
 440     // arrange pads according to their distance to the max, normalized
 441     // to the pad size
 442     Double_t* dist = new Double_t[cluster->Multiplicity()];
 443     Double_t dxMin(1E9);
 444     Double_t dyMin(1E9);
 445     Double_t dmin(0);
 446
 447     AliMUONPad* padmax = cluster->Pad(imax);
 448
 449     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 450     {
 451       dist[i] = 0.0;
 452       if ( i == imax) continue;
 453       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(i);
 454       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 455       Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 456       Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 457       dist[i] = TMath::Sqrt(dx*dx+dy*dy);
 458       if ( i == imin )
 459       {
 460         dmin = dist[i] + 1E-3; // distance to the pad with minimum charge
 461         dxMin = dx;
 462         dyMin = dy;
 463       }
 464     }
 465
 466     TMath::Sort(cluster->Multiplicity(),dist,flags,kFALSE); // in ascending order
 467     Double_t xmax(-1);
 468     TObjArray toBeRemoved;
 469
 470     for ( Int_t i = 0; i < cluster->Multiplicity(); ++i )
 471     {
 472       Int_t indx = flags[i];
 473       AliMUONPad* pad = cluster->Pad(indx);
 474       if ( pad->Cathode() != cathode || !pad->IsReal() ) continue;
 475       if ( dist[indx] > dmin )
 476       {
 477         // farther than the minimum pad
 478         Double_t dx = (pad->X()-padmax->X())/padmax->DX()/2.0;
 479         Double_t dy = (pad->Y()-padmax->Y())/padmax->DY()/2.0;
 480         dx *= dxMin;
 481         dy *= dyMin;
 482         if (dx >= 0 && dy >= 0) continue;
 483         if (TMath::Abs(dx) > TMath::Abs(dy) && dx >= 0) continue;
 484         if (TMath::Abs(dy) > TMath::Abs(dx) && dy >= 0) continue;
 485       }
 486       if ( pad->Charge() <= cmax || TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1E-3 )
 487       {
 488         // release pad
 489         if (TMath::Abs(dist[indx]-xmax) < 1.e-3)
 490         {
 491           cmax = TMath::Max(pad->Charge(),cmax);
 492         }
 493         else
 494         {
 495           cmax = pad->Charge();
 496         }
 497         xmax = dist[indx];
 498         AliDebug(2,Form("Releasing the following pad : de,cath,ix,iy %d,%d,%d,%d charge %e",
 499                         fDetElemId,pad->Cathode(),pad->Ix(),pad->Iy(),
 500                         pad->Charge()));
 501
 502         toBeRemoved.AddLast(pad);
 503         fPreCluster->Pad(indx)->Release();
 504       }
 505     }
 506     for ( Int_t i = 0; i <= toBeRemoved.GetLast(); ++i )
 507     {
 508       cluster->RemovePad(static_cast<AliMUONPad*>(toBeRemoved.At(i)));
 509     }
 510     delete[] dist;
 511   }
 512
 513   delete[] flags;
 514
 515   AliDebug(2,"End of CheckPreClusterTwoCathodes=");
 516   StdoutToAliDebug(2,cluster->Print("full"));
 517
 518   return cluster;
 519 }
 520
 521 //_____________________________________________________________________________
 522 void
 523 AliMUONClusterFinderMLEM::CheckOverlaps()
 524 {
 525   /// For debug only : check if some pixels overlap...
 526
 527   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 528   Int_t dummy(0);
 529
 530   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 531   {
 532     AliMUONPad* pixelI = Pixel(i);
 533     AliMUONPad pi(dummy,dummy,dummy,dummy,
 534                   pixelI->Coord(0),pixelI->Coord(1),
 535                   pixelI->Size(0),pixelI->Size(1),0.0);
 536
 537     for ( Int_t j = i+1; j < nPix; ++j )
 538     {
 539       AliMUONPad* pixelJ = Pixel(j);
 540       AliMUONPad pj(dummy,dummy,dummy,dummy,
 541                     pixelJ->Coord(0),pixelJ->Coord(1),
 542                     pixelJ->Size(0),pixelJ->Size(1),0.0);
 543       AliMpArea area;
 544
 545       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(pi,pj,fgkDecreaseSize,area) )
 546       {
 547         AliInfo(Form("The following 2 pixels (%d and %d) overlap !",i,j));
 548         StdoutToAliInfo(pixelI->Print();
 549                         cout << " Surface = " << pixelI->Size(0)*pixelI->Size(1)*4 << endl;
 550                         pixelJ->Print();
 551                         cout << " Surface = " << pixelJ->Size(0)*pixelJ->Size(1)*4 << endl;
 552                         cout << " Area surface = " << area.Dimensions().X()*area.Dimensions().Y()*4 << endl;
 553                         cout << "-------" << endl;
 554                         );
 555
 556       }
 557     }
 558   }
 559 }
 560
 561 //_____________________________________________________________________________
 562 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArray(AliMUONCluster& cluster)
 563 {
 564   /// Build pixel array for MLEM method
 565
 566   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
 567   if (npad<=0)
 568   {
 569     AliWarning("Got no pad at all ?!");
 570   }
 571
 572   fPixArray->Delete();
 573
 574   if ( !cluster.Multiplicity(0) || !cluster.Multiplicity(1) )
 575   {
 576     BuildPixArrayOneCathode(cluster);
 577   }
 578   else
 579   {
 580     BuildPixArrayTwoCathodes(cluster);
 581   }
 582
 583   fPixArray->Sort(); // FIXME : not really needed, only to compare with ClusterFinderAZ
 584
 585   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 586
 587 //  AliDebug(2,Form("nPix after BuildPixArray=%d",nPix));
 588
 589   Double_t xPadMin(1E9);
 590   Double_t yPadMin(1E9);
 591
 592   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i )
 593   {
 594     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
 595     xPadMin = TMath::Min (xPadMin, pad->DX());
 596     yPadMin = TMath::Min (yPadMin, pad->DY());
 597   }
 598
 599   Double_t wxmin(1E9);
 600   Double_t wymin(1E9);
 601
 602   for ( Int_t i = 0; i < nPix; ++i )
 603   {
 604     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 605     wxmin = TMath::Min(wxmin, pixPtr->Size(0));
 606     wymin = TMath::Min(wymin, pixPtr->Size(1));
 607   }
 608
 609   wxmin = TMath::Abs (wxmin - xPadMin/2) > 0.001 ? xPadMin : xPadMin / 2;
 610   wymin = TMath::Abs (wymin - yPadMin/2) > 0.001 ? yPadMin : yPadMin / 2;
 611
 612   // Check if small pixel X-size
 613   AdjustPixel(cluster,wxmin, 0);
 614   // Check if small pixel Y-size
 615   AdjustPixel(cluster,wymin, 1);
 616   // Check if large pixel size
 617   AdjustPixel(wxmin, wymin);
 618
 619   // Remove discarded pixels
 620   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
 621   {
 622     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
 623     if (pixPtr->Charge() < 1)
 624     {
 625       AliDebug(2,Form("Removing pixel %d with charge<1 : ",i));
 626       StdoutToAliDebug(2,pixPtr->Print());
 627       RemovePixel(i);
 628     }
 629   }
 630
 631   fPixArray->Compress();
 632   nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 633
 634 //  AliDebug(2,Form("nPix after AdjustPixel=%d",nPix));
 635
 636   if ( nPix > cluster.Multiplicity() )
 637   {
 638 //    AliDebug(2,Form("Will trim number of pixels to number of pads"));
 639
 640     // Too many pixels - sort and remove pixels with the lowest signal
 641     fPixArray->Sort();
 642     for ( Int_t i = cluster.Multiplicity(); i<nPix; ++i )
 643     {
 644       RemovePixel(i);
 645     }
 646     fPixArray->Compress();
 647     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 648   } // if (nPix > npad)
 649
 650 //  StdoutToAliDebug(2,cout << "End of BuildPixelArray:" << endl;
 651 //                   fPixArray->Print(););
 652   CheckOverlaps();//FIXME : this is for debug only. Remove it.
 653 }
 654
 655 //_____________________________________________________________________________
 656 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster)
 657 {
 658   /// From a single-cathode cluster, build the pixel array
 659
 660 //  AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 661
 662   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
 663   {
 664     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 665     AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(pad->Position(),pad->Dimensions(),
 666                                             pad->Charge());
 667     fPixArray->Add(pixPtr);
 668   }
 669 }
 670
 671 //_____________________________________________________________________________
 672 void AliMUONClusterFinderMLEM::BuildPixArrayTwoCathodes(AliMUONCluster& cluster)
 673 {
 674   /// From a two-cathodes cluster, build the pixel array
 675
 676 //  AliDebug(2,Form("cluster.Multiplicity=%d",cluster.Multiplicity()));
 677
 678   Int_t i1 = cluster.Pad(0)->Cathode();
 679   Int_t i2 = TMath::Even(i1);
 680
 681   for ( Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i)
 682   {
 683     AliMUONPad* padi = cluster.Pad(i);
 684     if (padi->Cathode() != i1) continue;
 685
 686     for ( Int_t j = 1; j < cluster.Multiplicity(); ++j)
 687     {
 688       AliMUONPad* padj = cluster.Pad(j);
 689       if (padj->Cathode() != i2) continue;
 690
 691       AliMpArea overlap;
 692
 693       if ( AliMUONPad::AreOverlapping(*padi,*padj,fgkDecreaseSize,overlap) )
 694       {
 695         AliMUONPad* pixPtr = new AliMUONPad(overlap.Position(),
 696                                                 overlap.Dimensions(),
 697                                                 TMath::Min(padi->Charge(),padj->Charge()));
 698         if ( ( padi->Charge() <= padj->Charge() && padi->IsSaturated() ) ||
 699              ( padj->Charge() < padi->Charge() && padj->IsSaturated() ) )
 700         {
 701           // if smallest charge of the 2 pads is already above saturation, then
 702           // the pixel is saturated...
 703           pixPtr->SetSaturated(kTRUE);
 704         }
 705         pixPtr->SetReal(kFALSE);
 706         fPixArray->Add(pixPtr);
 707       }
 708     }
 709   }
 710 }
 711
 712 //_____________________________________________________________________________
 713 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(AliMUONCluster& cluster,
 714                                            Float_t width, Int_t ixy)
 715 {
 716   /// Check if some pixels have small size (adjust if necessary)
 717
 718   AliDebug(2,Form("width=%e ixy=%d",width,ixy));
 719
 720   AliMUONPad *pixPtr, *pixPtr1 = 0;
 721   Int_t ixy1 = TMath::Even(ixy);
 722   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 723
 724   for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
 725   {
 726     pixPtr = Pixel(i);
 727     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 728     if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4)
 729     {
 730       // try to merge
 731       for (Int_t j=i+1; j<nPix; j++)
 732       {
 733         pixPtr1 = Pixel(j);
 734         if (pixPtr1->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 735         if (TMath::Abs(pixPtr1->Size(ixy)-width) < fgkDistancePrecision) continue; // right size
 736         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy1)-pixPtr->Coord(ixy1)) > fgkDistancePrecision) continue; // different rows/columns
 737         if (TMath::Abs(pixPtr1->Coord(ixy)-pixPtr->Coord(ixy)) < 2*width)
 738         {
 739           // merge
 740           Double_t tmp = pixPtr->Coord(ixy) + pixPtr1->Size(ixy)*
 741               TMath::Sign (1., pixPtr1->Coord(ixy) - pixPtr->Coord(ixy));
 742           pixPtr->SetCoord(ixy, tmp);
 743           pixPtr->SetSize(ixy, width);
 744           pixPtr->SetCharge(TMath::Min (pixPtr->Charge(),pixPtr1->Charge()));
 745           pixPtr1->SetCharge(0);
 746           pixPtr1 = 0;
 747           break;
 748         }
 749       } // for (Int_t j=i+1;
 750       if (pixPtr1 || i == nPix-1)
 751       {
 752         // edge pixel - just increase its size
 753         for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
 754         {
 755           AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 756           Double_t d = ( ixy == 0 ) ? pad->X() : ( ixy == 1 ) ? pad->Y() : -1E9;
 757
 758           if (pixPtr->Coord(ixy) < d)
 759           {
 760             pixPtr->Shift(ixy, pixPtr->Size(ixy)-width);
 761           }
 762           else
 763           {
 764             pixPtr->Shift(ixy, -pixPtr->Size(ixy)+width);
 765           }
 766           pixPtr->SetSize(ixy, width);
 767           break;
 768         }
 769       }
 770     } // if (pixPtr->Size(ixy)-width < -1.e-4)
 771   } // for (Int_t i=0; i<nPix;
 772 }
 773
 774 //_____________________________________________________________________________
 775 void AliMUONClusterFinderMLEM::AdjustPixel(Double_t wxmin, Double_t wymin)
 776 {
 777 /// Check if some pixels have large size (adjust if necessary)
 778
 779   AliDebug(2,Form("wxmin=%e wymin=%e",wxmin,wymin));
 780
 781   Int_t n1[2], n2[2], iOK = 1, nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
 782   AliMUONPad *pixPtr, pix;
 783   Double_t xy0[2] = {9999, 9999}, wxy[2], dist[2] = {0};
 784
 785   // Check if large pixel size
 786   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 787     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 788     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 789     if (pixPtr->Size(0) - wxmin < 1.e-4) {
 790       if (xy0[0] > 9998) xy0[0] = pixPtr->Coord(0); // position of a "normal" pixel
 791       if (pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) {
 792         if (xy0[1] > 9998) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // position of a "normal" pixel
 793         continue;
 794       } else iOK = 0; // large pixel
 795     } else {
 796       iOK = 0; // large pixel
 797       if (xy0[1] > 9998 && pixPtr->Size(1) - wymin < 1.e-4) xy0[1] = pixPtr->Coord(1); // "normal" pixel
 798     }
 799     if (xy0[0] < 9998 && xy0[1] < 9998) break;
 800   }
 801   if (iOK) return;
 802
 803   wxy[0] = wxmin;
 804   wxy[1] = wymin;
 805   //cout << xy0[0] << " " << xy0[1] << endl;
 806   for (Int_t i = 0; i < nPix; i++) {
 807     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
 808     if (pixPtr->Charge() < 1) continue; // discarded pixel
 809     n1[0] = n1[1] = 999;
 810     n2[0] = n2[1] = 1;
 811     for (Int_t j = 0; j < 2; j++) {
 812       if (pixPtr->Size(j) - wxy[j] < 1.e-4) continue;
 813       dist[j] = (pixPtr->Coord(j) - xy0[j]) / wxy[j] / 2; // normalized distance to "normal" pixel
 814       n2[j] = TMath::Nint (pixPtr->Size(j) / wxy[j]);
 815       n1[j] = n2[j] == 1 ? TMath::Nint(dist[j]) : (Int_t)dist[j];
 816     }
 817     if (n1[0] > 998 && n1[1] > 998) continue;
 818     if (fDebug) cout << " Different " << pixPtr->Size(0) << " " << wxy[0] << " "
 819                      << pixPtr->Size(1) << " " << wxy[1] <<endl;
 820
 821     if (n2[0] > 2 || n2[1] > 2) {
 822       //cout << n2[0] << " " << n2[1] << endl;
 823       if (n2[0] > 2 && n1[0] < 999) n1[0]--;
 824       if (n2[1] > 2 && n1[1] < 999) n1[1]--;
 825     }
 826     //cout << n1[0] << " " << n2[0] << " " << n1[1] << " " << n2[1] << endl;
 827     pix = *pixPtr;
 828     pix.SetSize(0, wxy[0]); pix.SetSize(1, wxy[1]);
 829     //pixPtr->Print();
 830     for (Int_t ii = 0; ii < n2[0]; ii++) {
 831       if (n1[0] < 999) pix.SetCoord(0, xy0[0] + (n1[0] + TMath::Sign(1.,dist[0]) * ii) * 2 * wxy[0]);
 832       for (Int_t jj = 0; jj < n2[1]; jj++) {
 833         if (n1[1] < 999) pix.SetCoord(1, xy0[1] + (n1[1] + TMath::Sign(1.,dist[1]) * jj) * 2 * wxy[1]);
 834         fPixArray->Add(new AliMUONPad(pix));
 835         //pix.Print();
 836       }
 837     }
 838     pixPtr->SetCharge(0);
 839   } // for (Int_t i = 0; i < nPix;
 840 }
 841
 842 //_____________________________________________________________________________
 843 void
 844 AliMUONClusterFinderMLEM::Plot(const char* basename)
 845 {
 846   /// Make a plot and save it as png
 847
 848   if (!fPlot) return;
 849
 850   TCanvas* c = new TCanvas("MLEM","MLEM",800,600);
 851   c->Draw();
 852   Draw();
 853   c->Modified();
 854   c->Update();
 855   c->Print(Form("%s.EVT%d.DE%d.CLU%d.png",basename,fEventNumber,
 856                 fDetElemId,fClusterNumber));
 857 }
 858
 859 //_____________________________________________________________________________
 860 void
 861 AliMUONClusterFinderMLEM::ComputeCoefficients(AliMUONCluster& cluster,
 862                                               Double_t* coef,
 863                                               Double_t* probi)
 864 {
 865   /// Compute coefficients needed for MLEM algorithm
 866
 867   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 868
 869   memset(probi,0,nPix*sizeof(Double_t));
 870
 871   for ( Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j )
 872   {
 873     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
 874     Int_t indx = j*nPix;
 875
 876     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix )
 877     {
 878       Int_t indx1 = indx + ipix;
 879       if (pad->Status() < 0)
 880       {
 881         coef[indx1] = 0;
 882         continue;
 883       }
 884       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
 885       // coef is the charge (given by Mathieson integral) on pad, assuming
 886       // the Mathieson is center at pixel.
 887       coef[indx1] = fSplitter->ChargeIntegration(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), *pad);
 888 //      AliDebug(2,Form("pad=(%d,%d,%e,%e,%e,%e) pix=(%e,%e,%e,%e) coef %e",
 889 //                      pad->Ix(),pad->Iy(),
 890 //                      pad->X(),pad->Y(),
 891 //                      pad->DX(),pad->DY(),
 892 //                      pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),
 893 //                      pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),
 894 //                      coef[indx1]));
 895
 896       probi[ipix] += coef[indx1];
 897     }
 898   }
 899 }
 900
 901 //_____________________________________________________________________________
 902 Bool_t AliMUONClusterFinderMLEM::MainLoop(AliMUONCluster& cluster, Int_t iSimple)
 903 {
 904   /// Repeat MLEM algorithm until pixel size becomes sufficiently small
 905
 906   Int_t nPix = fPixArray->GetLast()+1;
 907
 908   AliDebug(2,Form("nPix=%d iSimple=%d, precluster=",nPix,iSimple));
 909   StdoutToAliDebug(2,cluster.Print("full"););
 910
 911   if ( nPix < 0 )
 912   {
 913     AliDebug(1,"No pixels, why am I here then ?");
 914   }
 915
 916   AddVirtualPad(cluster); // add virtual pads if necessary
 917
 918   Int_t npadTot = cluster.Multiplicity();
 919   Int_t npadOK = 0;
 920   for (Int_t i = 0; i < npadTot; ++i)
 921   {
 922     if (cluster.Pad(i)->Status() == 0) ++npadOK;
 923   }
 924
 925   TH2D* mlem(0x0);
 926   Double_t* coef(0x0);
 927   Double_t* probi(0x0);
 928   Int_t lc(0); // loop counter (for debug)
 929
 930   Plot("mlem.start");
 931
 932   while (1)
 933   {
 934     ++lc;
 935     mlem = (TH2D*) gROOT->FindObject("mlem");
 936     delete mlem;
 937
 938     AliDebug(2,Form("lc %d nPix %d(%d) npadTot %d npadOK %d",lc,nPix,fPixArray->GetLast()+1,npadTot,npadOK));
 939     AliDebug(2,Form("EVT%d PixArray=",fEventNumber));
 940     StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"));
 941
 942     coef = new Double_t [npadTot*nPix];
 943     probi = new Double_t [nPix];
 944
 945     // Calculate coefficients and pixel visibilities
 946     ComputeCoefficients(cluster,coef,probi);
 947
 948     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
 949     {
 950       if (probi[ipix] < 0.01)
 951       {
 952         AliMUONPad* pixel = Pixel(ipix);
 953         AliDebug(2,Form("Setting the following pixel to invisible as its probi<0.01:"));
 954         StdoutToAliDebug(2,cout << Form(" -- ipix %3d --- "); pixel->Print(););
 955         pixel->SetCharge(0); // "invisible" pixel
 956       }
 957     }
 958
 959     // MLEM algorithm
 960     Mlem(cluster,coef, probi, 15);
 961
 962     Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
 963     AliMUONPad* pixPtr(0x0);
 964
 965     for ( Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix )
 966     {
 967       pixPtr = Pixel(ipix);
 968       for ( Int_t i=0; i<4; ++i )
 969       {
 970         xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
 971       }
 972     }
 973     for (Int_t i=0; i<4; i++)
 974     {
 975       xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
 976     }
 977
 978
 979     Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
 980     Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
 981
 982 //    StdoutToAliDebug(2,cout << "pixel used for nx,ny computation : "; pixPtr->Print(););
 983     AliDebug(2,Form("lc %d pixPtr size = %e,%e nx,ny=%d,%d xylim=%e,%e,%e,%e",
 984                     lc,pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1),nx,ny,
 985                     xylim[0],-xylim[1],xylim[2],-xylim[3]
 986                     ));
 987
 988     mlem = new TH2D("mlem","mlem",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
 989
 990     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
 991     {
 992       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
 993       mlem->Fill(pixPtr->Coord(0),pixPtr->Coord(1),pixPtr->Charge());
 994     }
 995
 996     // Check if the total charge of pixels is too low
 997     Double_t qTot = 0;
 998     for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i)
 999     {
1000       qTot += Pixel(i)->Charge();
1001     }
1002
1003     if ( qTot < 1.e-4 || ( npadOK < 3 && qTot < 7 ) )
1004     {
1005       AliDebug(1,Form("Deleting the above cluster (charge %e too low, npadOK=%d)",qTot,npadOK));
1006       delete [] coef;
1007       delete [] probi;
1008       coef = 0;
1009       probi = 0;
1010       fPixArray->Delete();
1011       for ( Int_t i=0; i<npadTot; ++i)
1012       {
1013         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1014         if ( pad->Status() == 0) pad->SetStatus(-1);
1015       }
1016       return kFALSE;
1017     }
1018
1019     if (iSimple)
1020     {
1021       // Simple cluster - skip further passes thru EM-procedure
1022       Simple(cluster);
1023       delete [] coef;
1024       delete [] probi;
1025       coef = 0;
1026       probi = 0;
1027       fPixArray->Delete();
1028       return kTRUE;
1029     }
1030
1031     // Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1032     Double_t xyCOG[2];
1033     FindCOG(mlem, xyCOG);
1034
1035     if (TMath::Min(pixPtr->Size(0),pixPtr->Size(1)) < 0.07 &&
1036         pixPtr->Size(0) > pixPtr->Size(1)) break;
1037
1038     // Sort pixels according to the charge
1039     fPixArray->Sort();
1040     Double_t pixMin = 0.01*Pixel(0)->Charge();
1041     pixMin = TMath::Min(pixMin,50.);
1042
1043     // Decrease pixel size and shift pixels to make them centered at
1044     // the maximum one
1045     Int_t indx = (pixPtr->Size(0)>pixPtr->Size(1)) ? 0 : 1;
1046     Int_t ix(1);
1047     Double_t width = 0;
1048     Double_t shift[2] = { 0.0, 0.0 };
1049     for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] = 999;
1050     Int_t nPix1 = nPix;
1051     nPix = 0;
1052     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix1; ++ipix)
1053     {
1054       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1055       if ( nPix >= npadOK  // too many pixels already
1056            ||
1057            pixPtr->Charge() < pixMin // too low charge
1058            )
1059       {
1060         RemovePixel(ipix);
1061         continue;
1062       }
1063       for (Int_t i=0; i<2; ++i)
1064       {
1065         if (!i)
1066         {
1067           pixPtr->SetCharge(10);
1068           pixPtr->SetSize(indx, pixPtr->Size(indx)/2);
1069           width = -pixPtr->Size(indx);
1070           pixPtr->Shift(indx, width);
1071           // Shift pixel position
1072           if (ix)
1073           {
1074             ix = 0;
1075             for (Int_t j=0; j<2; ++j)
1076             {
1077               shift[j] = pixPtr->Coord(j) - xyCOG[j];
1078               shift[j] -= ((Int_t)(shift[j]/pixPtr->Size(j)/2))*pixPtr->Size(j)*2;
1079             }
1080           } // if (ix)
1081           pixPtr->Shift(0, -shift[0]);
1082           pixPtr->Shift(1, -shift[1]);
1083         }
1084         else
1085         {
1086           pixPtr = new AliMUONPad(*pixPtr);
1087           pixPtr->Shift(indx, -2*width);
1088           fPixArray->Add(pixPtr);
1089         }
1090         for (Int_t i=0; i<4; ++i)
1091         {
1092           xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1093         }
1094       } // for (Int_t i=0; i<2;
1095       nPix += 2;
1096     } // for (Int_t ipix=0;
1097
1098     fPixArray->Compress();
1099     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1100
1101     AliDebug(2,Form("After shift:"));
1102     StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1103     Plot(Form("mlem.lc%d",lc+1));
1104
1105     AliDebug(2,Form(" xyCOG=%9.6f %9.6f xylim=%9.6f,%9.6f,%9.6f,%9.6f",
1106                     xyCOG[0],xyCOG[1],
1107                     xylim[0],xylim[1],
1108                     xylim[2],xylim[3]));
1109
1110     // Remove excessive pixels
1111     if (nPix > npadOK)
1112     {
1113       for (Int_t ipix=npadOK; ipix<nPix; ++ipix)
1114       {
1115         RemovePixel(ipix);
1116       }
1117     }
1118     else
1119     {
1120       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(0);
1121       // add pixels if the maximum is at the limit of pixel area
1122       // start from Y-direction
1123       Int_t j = 0;
1124       for (Int_t i=3; i>-1; --i)
1125       {
1126         if (nPix < npadOK &&
1127             TMath::Abs((i%2 ? -1 : 1)*xylim[i]-xyCOG[i/2]) < pixPtr->Size(i/2))
1128         {
1129           AliMUONPad* p = static_cast<AliMUONPad*>(pixPtr->Clone());
1130           p->SetCoord(i/2, xyCOG[i/2]+(i%2 ? 2:-2)*pixPtr->Size(i/2));
1131           j = TMath::Even (i/2);
1132           p->SetCoord(j, xyCOG[j]);
1133           AliDebug(2,Form("Adding pixel on the edge (i=%d) ",i));
1134           StdoutToAliDebug(2,cout << " ---- ";
1135                            p->Print("corners"););
1136           fPixArray->Add(p);
1137           ++nPix;
1138         }
1139       }
1140     }
1141     fPixArray->Compress();
1142     nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1143     delete [] coef;
1144     delete [] probi;
1145     coef = 0;
1146     probi = 0;
1147   } // while (1)
1148
1149   AliDebug(2,Form("At the end of while loop nPix=%d : ",fPixArray->GetLast()+1));
1150   StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1151
1152   // remove pixels with low signal or low visibility
1153   // Cuts are empirical !!!
1154   Double_t thresh = TMath::Max (mlem->GetMaximum()/100.,1.);
1155   thresh = TMath::Min (thresh,50.);
1156   Double_t cmax = -1;
1157   Double_t charge = 0;
1158
1159   for ( Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1160   {
1161     cmax = TMath::Max (cmax,probi[i]);
1162   }
1163
1164   // Mark pixels which should be removed
1165   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1166   {
1167     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1168     charge = pixPtr->Charge();
1169     if (charge < thresh)
1170     {
1171       pixPtr->SetCharge(-charge);
1172     }
1173   }
1174
1175   // Move charge of removed pixels to their nearest neighbour (to keep total charge the same)
1176   Int_t near = 0;
1177   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1178   {
1179     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1180     charge = pixPtr->Charge();
1181     if (charge > 0) continue;
1182     near = FindNearest(pixPtr);
1183     pixPtr->SetCharge(0);
1184     probi[i] = 0; // make it "invisible"
1185     AliMUONPad* pnear = Pixel(near);
1186     pnear->SetCharge(pnear->Charge() + (-charge));
1187   }
1188   Mlem(cluster,coef,probi,2);
1189
1190   AliDebug(2,Form("Before splitting nPix=%d EVT %d DE %d",fPixArray->GetLast()+1,fEventNumber,fDetElemId));
1191   StdoutToAliDebug(2,fPixArray->Print("","full"););
1192   Plot("mlem.beforesplit");
1193
1194            // Update histogram
1195   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1196   {
1197     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1198     Int_t ix = mlem->GetXaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(0));
1199     Int_t iy = mlem->GetYaxis()->FindBin(pixPtr->Coord(1));
1200     mlem->SetBinContent(ix, iy, pixPtr->Charge());
1201   }
1202
1203   // Try to split into clusters
1204   Bool_t ok = kTRUE;
1205   if (mlem->GetSum() < 1)
1206   {
1207     ok = kFALSE;
1208   }
1209   else
1210   {
1211     fSplitter->Split(cluster,mlem,coef,fClusterList);
1212   }
1213
1214   delete [] coef;
1215   delete [] probi;
1216   coef = 0;
1217   probi = 0;
1218   fPixArray->Delete();
1219
1220   return ok;
1221 }
1222
1223 //_____________________________________________________________________________
1224 void AliMUONClusterFinderMLEM::Mlem(AliMUONCluster& cluster,
1225                                     Double_t* coef, Double_t* probi,
1226                                     Int_t nIter)
1227 {
1228   /// Use MLEM to find pixel charges
1229
1230   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1231
1232   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1233
1234   Double_t* probi1 = new Double_t[nPix];
1235   Double_t probMax = 0;
1236   Double_t tmp = TMath::MaxElement(nPix,probi);
1237
1238   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
1239   {
1240     probMax = TMath::Max(probMax,probi[ipix]);
1241   }
1242
1243   if (probMax!=tmp) { AliWarning(Form("probMax=%e tmp=%e",probMax,tmp)); }
1244
1245   for (Int_t iter=0; iter<nIter; ++iter)
1246   {
1247     // Do iterations
1248     for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ++ipix)
1249     {
1250       // Correct each pixel
1251       if (probi[ipix] < 0.01) continue; // skip "invisible" pixel
1252       Double_t sum = 0;
1253       probi1[ipix] = probMax;
1254       for (Int_t j=0; j<npad; j++)
1255       {
1256         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1257         if (pad->Status() < 0) continue;
1258         Double_t sum1 = 0;
1259         Int_t indx1 = j*nPix;
1260         Int_t indx = indx1 + ipix;
1261         // Calculate expectation
1262         for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
1263         {
1264           sum1 += Pixel(i)->Charge()*coef[indx1+i];
1265         }
1266         if ( pad->Charge() > fgkSaturation-1 && sum1 > pad->Charge() ) //FIXME : remove usage of fgkSaturation
1267         {
1268           if ( !pad->IsSaturated() )
1269           {
1270             AliWarning("Got a pad charge above saturation not backed-up by pad->IsSaturated() function : ");
1271             StdoutToAliWarning(pad->Print("full"));
1272           }
1273           // correct for pad charge overflows
1274           probi1[ipix] -= coef[indx];
1275           continue;
1276         }
1277
1278         if (coef[indx] > 1.e-6)
1279         {
1280           sum += pad->Charge()*coef[indx]/sum1;
1281         }
1282       } // for (Int_t j=0;
1283       AliMUONPad* pixPtr = Pixel(ipix);
1284       if (probi1[ipix] > 1.e-6)
1285       {
1286         pixPtr->SetCharge(pixPtr->Charge()*sum/probi1[ipix]);
1287       }
1288     } // for (Int_t ipix=0;
1289   } // for (Int_t iter=0;
1290   delete [] probi1;
1291 }
1292
1293 //_____________________________________________________________________________
1294 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCOG(TH2D *mlem, Double_t *xyc)
1295 {
1296   /// Calculate position of the center-of-gravity around the maximum pixel
1297
1298   Int_t ixmax, iymax, ix, nsumx=0, nsumy=0, nsum=0;
1299   Int_t i1 = -9, j1 = -9;
1300   mlem->GetMaximumBin(ixmax,iymax,ix);
1301   Int_t nx = mlem->GetNbinsX();
1302   Int_t ny = mlem->GetNbinsY();
1303   Double_t thresh = mlem->GetMaximum()/10;
1304   Double_t x, y, cont, xq=0, yq=0, qq=0;
1305
1306   for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1307     y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1308     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1309       cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1310       if (cont < thresh) continue;
1311       if (i != i1) {i1 = i; nsumy++;}
1312       if (j != j1) {j1 = j; nsumx++;}
1313       x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1314       xq += x*cont;
1315       yq += y*cont;
1316       qq += cont;
1317       nsum++;
1318     }
1319   }
1320
1321   Double_t cmax = 0;
1322   Int_t i2 = 0, j2 = 0;
1323   x = y = 0;
1324   if (nsumy == 1) {
1325     // one bin in Y - add one more (with the largest signal)
1326     for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1327       if (i == iymax) continue;
1328       for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1329         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1330         if (cont > cmax) {
1331           cmax = cont;
1332           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1333           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1334           i2 = i;
1335           j2 = j;
1336         }
1337       }
1338     }
1339     xq += x*cmax;
1340     yq += y*cmax;
1341     qq += cmax;
1342     if (i2 != i1) nsumy++;
1343     if (j2 != j1) nsumx++;
1344     nsum++;
1345   } // if (nsumy == 1)
1346
1347   if (nsumx == 1) {
1348     // one bin in X - add one more (with the largest signal)
1349     cmax = x = y = 0;
1350     for (Int_t j=TMath::Max(1,ixmax-1); j<=TMath::Min(nx,ixmax+1); j++) {
1351       if (j == ixmax) continue;
1352       for (Int_t i=TMath::Max(1,iymax-1); i<=TMath::Min(ny,iymax+1); i++) {
1353         cont = mlem->GetCellContent(j,i);
1354         if (cont > cmax) {
1355           cmax = cont;
1356           x = mlem->GetXaxis()->GetBinCenter(j);
1357           y = mlem->GetYaxis()->GetBinCenter(i);
1358           i2 = i;
1359           j2 = j;
1360         }
1361       }
1362     }
1363     xq += x*cmax;
1364     yq += y*cmax;
1365     qq += cmax;
1366     if (i2 != i1) nsumy++;
1367     if (j2 != j1) nsumx++;
1368     nsum++;
1369   } // if (nsumx == 1)
1370
1371   xyc[0] = xq/qq; xyc[1] = yq/qq;
1372   AliDebug(2,Form("x,y COG = %e,%e",xyc[0],xyc[1]));
1373 }
1374
1375 //_____________________________________________________________________________
1376 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindNearest(AliMUONPad *pixPtr0)
1377 {
1378 /// Find the pixel nearest to the given one
1379 /// (algorithm may be not very efficient)
1380
1381   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast(), imin = 0;
1382   Double_t rmin = 99999, dx = 0, dy = 0, r = 0;
1383   Double_t xc = pixPtr0->Coord(0), yc = pixPtr0->Coord(1);
1384   AliMUONPad *pixPtr;
1385
1386   for (Int_t i=0; i<nPix; i++) {
1387     pixPtr = (AliMUONPad*) fPixArray->UncheckedAt(i);
1388     if (pixPtr->Charge() < 0.5) continue;
1389     dx = (xc - pixPtr->Coord(0)) / pixPtr->Size(0);
1390     dy = (yc - pixPtr->Coord(1)) / pixPtr->Size(1);
1391     r = dx *dx + dy * dy;
1392     if (r < rmin) { rmin = r; imin = i; }
1393   }
1394   return imin;
1395 }
1396
1397
1398 //_____________________________________________________________________________
1399 TStopwatch*
1400 AliMUONClusterFinderMLEM::Timer(Int_t i) const
1401 {
1402   /// Return timer at index i
1403   return static_cast<TStopwatch*>(fTimers->At(i));
1404 }
1405
1406 //_____________________________________________________________________________
1407 void
1408 AliMUONClusterFinderMLEM::Paint(Option_t*)
1409 {
1410   /// Paint cluster and pixels
1411
1412   AliMpArea area(fPreCluster->Area());
1413
1414   gPad->Range(area.LeftBorder(),area.DownBorder(),area.RightBorder(),area.UpBorder());
1415
1416   gVirtualX->SetFillStyle(1001);
1417   gVirtualX->SetFillColor(3);
1418   gVirtualX->SetLineColor(3);
1419
1420   Double_t s(1.0);
1421
1422   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1423   {
1424     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1425
1426     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0)*s,
1427                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1)*s,
1428                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0)*s,
1429                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1)*s);
1430
1431 //    for ( Int_t sign = -1; sign < 2; sign +=2 )
1432 //    {
1433 //      gPad->PaintLine(pixel->Coord(0) - pixel->Size(0),
1434 //                      pixel->Coord(1) + sign*pixel->Size(1),
1435 //                      pixel->Coord(0) + pixel->Size(0),
1436 //                      pixel->Coord(1) - sign*pixel->Size(1)
1437 //                    );
1438 //    }
1439   }
1440
1441
1442   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1443
1444   fPreCluster->Paint();
1445
1446   gVirtualX->SetLineColor(1);
1447   gVirtualX->SetLineWidth(2);
1448   gVirtualX->SetFillStyle(0);
1449   gVirtualX->SetTextColor(1);
1450   gVirtualX->SetTextAlign(22);
1451
1452   for ( Int_t i = 0; i <= fPixArray->GetLast(); ++i)
1453   {
1454     AliMUONPad* pixel = Pixel(i);
1455     gPad->PaintBox(pixel->Coord(0)-pixel->Size(0),
1456                    pixel->Coord(1)-pixel->Size(1),
1457                    pixel->Coord(0)+pixel->Size(0),
1458                    pixel->Coord(1)+pixel->Size(1));
1459     gVirtualX->SetTextSize(pixel->Size(0)*60);
1460
1461     gPad->PaintText(pixel->Coord(0),pixel->Coord(1),Form("%d",(Int_t)(pixel->Charge())));
1462   }
1463 }
1464
1465 //_____________________________________________________________________________
1466 Int_t AliMUONClusterFinderMLEM::FindLocalMaxima(TObjArray *pixArray, Int_t *localMax, Double_t *maxVal)
1467 {
1468 /// Find local maxima in pixel space for large preclusters in order to
1469 /// try to split them into smaller pieces (to speed up the MLEM procedure)
1470 /// or to find additional fitting seeds if clusters were not completely resolved
1471
1472   AliDebug(1,Form("nPix=%d",pixArray->GetLast()+1));
1473
1474   TH2D *hist = NULL;
1475   //if (pixArray == fPixArray) hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1476   //else { hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode1"); cout << hist << endl; }
1477   //if (hist) hist->Delete();
1478
1479   Double_t xylim[4] = {999, 999, 999, 999};
1480
1481   Int_t nPix = pixArray->GetEntriesFast();
1482   AliMUONPad *pixPtr = 0;
1483   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1484     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1485     for (Int_t i=0; i<4; i++)
1486          xylim[i] = TMath::Min (xylim[i], (i%2 ? -1 : 1)*pixPtr->Coord(i/2));
1487   }
1488   for (Int_t i=0; i<4; i++) xylim[i] -= pixPtr->Size(i/2);
1489
1490   Int_t nx = TMath::Nint ((-xylim[1]-xylim[0])/pixPtr->Size(0)/2);
1491   Int_t ny = TMath::Nint ((-xylim[3]-xylim[2])/pixPtr->Size(1)/2);
1492   if (pixArray == fPixArray) hist = new TH2D("anode","anode",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1493   else hist = new TH2D("anode1","anode1",nx,xylim[0],-xylim[1],ny,xylim[2],-xylim[3]);
1494   for (Int_t ipix=0; ipix<nPix; ipix++) {
1495     pixPtr = (AliMUONPad*) pixArray->UncheckedAt(ipix);
1496     hist->Fill(pixPtr->Coord(0), pixPtr->Coord(1), pixPtr->Charge());
1497   }
1498 //  if (fDraw && pixArray == fPixArray) fDraw->DrawHist("c2", hist);
1499
1500   Int_t nMax = 0, indx;
1501   Int_t *isLocalMax = new Int_t[ny*nx];
1502   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) isLocalMax[i] = 0;
1503
1504   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1505     indx = (i-1) * nx;
1506     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1507       if (hist->GetCellContent(j,i) < 0.5) continue;
1508       //if (isLocalMax[indx+j-1] < 0) continue;
1509       if (isLocalMax[indx+j-1] != 0) continue;
1510       FlagLocalMax(hist, i, j, isLocalMax);
1511     }
1512   }
1513
1514   for (Int_t i=1; i<=ny; i++) {
1515     indx = (i-1) * nx;
1516     for (Int_t j=1; j<=nx; j++) {
1517       if (isLocalMax[indx+j-1] > 0) {
1518         localMax[nMax] = indx + j - 1;
1519         maxVal[nMax++] = hist->GetCellContent(j,i);
1520         if (nMax > 99) AliFatal(" Too many local maxima !!!");
1521       }
1522     }
1523   }
1524   if (fDebug) cout << " Local max: " << nMax << endl;
1525   delete [] isLocalMax; isLocalMax = 0;
1526   return nMax;
1527 }
1528
1529 //_____________________________________________________________________________
1530 void AliMUONClusterFinderMLEM::FlagLocalMax(TH2D *hist, Int_t i, Int_t j, Int_t *isLocalMax)
1531 {
1532 /// Flag pixels (whether or not local maxima)
1533
1534   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1535   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1536   Int_t cont = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j,i));
1537   Int_t cont1 = 0, indx = (i-1)*nx+j-1, indx1 = 0, indx2 = 0;
1538
1539   for (Int_t i1=i-1; i1<i+2; i1++) {
1540     if (i1 < 1 || i1 > ny) continue;
1541     indx1 = (i1 - 1) * nx;
1542     for (Int_t j1=j-1; j1<j+2; j1++) {
1543       if (j1 < 1 || j1 > nx) continue;
1544       if (i == i1 && j == j1) continue;
1545       indx2 = indx1 + j1 - 1;
1546       cont1 = TMath::Nint (hist->GetCellContent(j1,i1));
1547       if (cont < cont1) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1548       else if (cont > cont1) isLocalMax[indx2] = -1;
1549       else { // the same charge
1550         isLocalMax[indx] = 1;
1551         if (isLocalMax[indx2] == 0) {
1552           FlagLocalMax(hist, i1, j1, isLocalMax);
1553           if (isLocalMax[indx2] < 0) { isLocalMax[indx] = -1; return; }
1554           else isLocalMax[indx2] = -1;
1555         }
1556       }
1557     }
1558   }
1559   isLocalMax[indx] = 1; // local maximum
1560 }
1561
1562 //_____________________________________________________________________________
1563 void AliMUONClusterFinderMLEM::FindCluster(AliMUONCluster& cluster,
1564                                            Int_t *localMax, Int_t iMax)
1565 {
1566 /// Find pixel cluster around local maximum \a iMax and pick up pads
1567 /// overlapping with it
1568
1569   TH2D *hist = (TH2D*) gROOT->FindObject("anode");
1570   Int_t nx = hist->GetNbinsX();
1571   Int_t ny = hist->GetNbinsY();
1572   Int_t ic = localMax[iMax] / nx + 1;
1573   Int_t jc = localMax[iMax] % nx + 1;
1574   Bool_t *used = new Bool_t[ny*nx];
1575   for (Int_t i=0; i<ny*nx; i++) used[i] = kFALSE;
1576
1577   // Drop all pixels from the array - pick up only the ones from the cluster
1578   fPixArray->Delete();
1579
1580   Double_t wx = hist->GetXaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1581   Double_t wy = hist->GetYaxis()->GetBinWidth(1)/2;
1582   Double_t yc = hist->GetYaxis()->GetBinCenter(ic);
1583   Double_t xc = hist->GetXaxis()->GetBinCenter(jc);
1584   Double_t cont = hist->GetCellContent(jc,ic);
1585   fPixArray->Add(new AliMUONPad (xc, yc, wx, wy, cont));
1586   used[(ic-1)*nx+jc-1] = kTRUE;
1587   fSplitter->AddBin(hist, ic, jc, 1, used, (TObjArray*)0); // recursive call
1588
1589   Int_t nPix = fPixArray->GetEntriesFast();
1590   Int_t npad = cluster.Multiplicity();
1591
1592   for (Int_t i=0; i<nPix; ++i)
1593   {
1594     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1595     pixPtr->SetSize(0,wx);
1596     pixPtr->SetSize(1,wy);
1597   }
1598
1599   // Pick up pads which overlap with found pixels
1600   for (Int_t i=0; i<npad; i++)
1601   {
1602     cluster.Pad(i)->SetStatus(-1);
1603   }
1604
1605   for (Int_t i=0; i<nPix; i++)
1606   {
1607     AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1608     for (Int_t j=0; j<npad; ++j)
1609     {
1610       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1611       if ( Overlap(*pad,*pixPtr) )
1612       {
1613         pad->SetStatus(0);
1614       }
1615     }
1616   }
1617
1618   delete [] used; used = 0;
1619 }
1620
1621 //_____________________________________________________________________________
1622 AliMUONClusterFinderMLEM&
1623 AliMUONClusterFinderMLEM::operator=(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs)
1624 {
1625 /// Protected assignement operator
1626
1627   if (this == &rhs) return *this;
1628
1629   AliFatal("Not implemented.");
1630
1631   return *this;
1632 }
1633
1634 //_____________________________________________________________________________
1635 void
1636 AliMUONClusterFinderMLEM::Neighbours(Int_t cathode, Int_t ix, Int_t iy,
1637                                      Int_t& n, Int_t* xList, Int_t* yList)
1638 {
1639   /// Get the list of neighbours of pad at (cathode,ix,iy)
1640   n = 0;
1641
1642   const AliMpVSegmentation* seg = fSegmentation[cathode];
1643
1644   AliMpPad pad = seg->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1645
1646   // Define the region to look into : a region slightly bigger
1647   // than the pad itself (5% bigger), in order to catch first neighbours.
1648
1649   AliMpArea area(pad.Position(),pad.Dimensions()*1.05);
1650
1651   AliMpVPadIterator* it = seg->CreateIterator(area);
1652   it->First();
1653   while ( !it->IsDone() && n < 10 )
1654         {
1655                 AliMpPad p = it->CurrentItem();
1656                 if ( p != pad ) // skip self
1657                 {
1658                         xList[n] = p.GetIndices().GetFirst();
1659                         yList[n] = p.GetIndices().GetSecond();
1660                         ++n;
1661                 }
1662                 it->Next();
1663         }
1664         delete it;
1665 }
1666
1667 //_____________________________________________________________________________
1668 void AliMUONClusterFinderMLEM::AddVirtualPad(AliMUONCluster& cluster)
1669 {
1670   /// Add virtual pad (with small charge) to improve fit for some
1671   /// clusters (when pad with max charge is at the extreme of the cluster)
1672
1673   // Get number of pads in X and Y-directions
1674   Int_t nInX = -1, nInY;
1675   PadsInXandY(cluster,nInX, nInY);
1676   ++fNClusters;
1677   if (fDebug) cout << " Chamber: " << fDetElemId / 100 - 1 << " " << nInX << " " << nInY << endl;
1678
1679   // Add virtual pad only if number of pads per direction == 2
1680   if (nInX != 2 && nInY != 2) return;
1681
1682   ++fNAddVirtualPads;
1683
1684   // Find pads with max charge
1685   Int_t maxpad[2][2] = {{-1, -1}, {-1, -1}}, cath;
1686   Double_t sigmax[2] = {0}, aamax[2] = {0};
1687   for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
1688   {
1689     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1690     if (pad->Status() != 0) continue;
1691     cath = pad->Cathode();
1692     if (pad->Charge() > sigmax[cath])
1693     {
1694       maxpad[cath][1] = maxpad[cath][0];
1695       aamax[cath] = sigmax[cath];
1696       sigmax[cath] = pad->Charge();
1697       maxpad[cath][0] = j;
1698     }
1699   }
1700
1701   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[0][1] < 0 || maxpad[1][0] >= 0 && maxpad[1][1] < 0)
1702   {
1703     for (Int_t j=0; j<cluster.Multiplicity(); ++j)
1704     {
1705       AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1706       if (pad->Status() != 0) continue;
1707       cath = pad->Cathode();
1708       if (j == maxpad[cath][0] || j == maxpad[cath][1]) continue;
1709       if ( pad->Charge() > aamax[cath])
1710       {
1711         aamax[cath] = pad->Charge();
1712         maxpad[cath][1] = j;
1713       }
1714     }
1715   }
1716
1717  // cout << "-------AddVirtualPad" << endl;
1718 //  cout << Form("nInX %2d nInY %2d",nInX,nInY) << endl;
1719 //
1720 //  cluster.Print("full");
1721 //
1722 //  for ( Int_t i = 0; i < 2; ++i )
1723 //  {
1724 //    for ( Int_t j = 0; j < 2; ++j )
1725 //    {
1726 //      cout << Form("maxpad[%d][%d]=%d",i,j,maxpad[i][j]) << endl;
1727 //    }
1728 //  }
1729
1730   // Check for mirrors (side X on cathode 0)
1731   Bool_t mirror = kFALSE;
1732   if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0)
1733   {
1734     AliMUONPad* maxPadCath[] = { cluster.Pad(maxpad[0][0]), cluster.Pad(maxpad[1][0]) };
1735     mirror = maxPadCath[0]->DX() < maxPadCath[0]->DY();
1736     if (!mirror && TMath::Abs( maxPadCath[0]->DX() - maxPadCath[1]->DX()) < 0.001)
1737     {
1738       // Special case when pads on both cathodes have the same size
1739       Int_t yud[2] = {0};
1740       for (Int_t j = 0; j < cluster.Multiplicity(); ++j)
1741       {
1742         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1743         cath = pad->Cathode();
1744         if (j == maxpad[cath][0]) continue;
1745         if ( pad->Ix() != maxPadCath[cath]->Ix() ) continue;
1746         if ( TMath::Abs(pad->Iy() - maxPadCath[cath]->Iy()) == 1 )
1747         {
1748           yud[cath]++;
1749         }
1750       }
1751       if (!yud[0]) mirror = kTRUE; // take the other cathode
1752     } // if (!mirror &&...
1753   } // if (maxpad[0][0] >= 0 && maxpad[1][0] >= 0)
1754
1755 //  // Find neughbours of pads with max charges
1756   Int_t nn, xList[10], yList[10], ix0, iy0, ix, iy, neighb;
1757   for (cath=0; cath<2; cath++)
1758   {
1759     if (!cath && maxpad[0][0] < 0) continue; // one-sided cluster - cathode 1
1760     if (cath && maxpad[1][0] < 0) break; // one-sided cluster - cathode 0
1761     if (maxpad[1][0] >= 0)
1762     {
1763       if (!mirror)
1764       {
1765         if (!cath && nInY != 2) continue;
1766         if (cath && nInX != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInY != 2)) continue;
1767       }
1768       else
1769       {
1770         if (!cath && nInX != 2) continue;
1771         if (cath && nInY != 2 && (maxpad[0][0] >= 0 || nInX != 2)) continue;
1772       }
1773     }
1774
1775     Int_t iAddX = 0, iAddY = 0, ix1 = 0, iy1 = 0, iPad = 0;
1776     if (maxpad[0][0] < 0) iPad = 1;
1777
1778     for (iPad=0; iPad<2; iPad++)
1779     {
1780       if (maxpad[cath][iPad] < 0) continue;
1781       if (iPad && !iAddX && !iAddY) break;
1782       if (iPad && cluster.Pad(maxpad[cath][1])->Charge() / sigmax[cath] < 0.5) break;
1783
1784       Int_t neighbx = 0, neighby = 0;
1785       ix0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Ix();
1786       iy0 = cluster.Pad(maxpad[cath][iPad])->Iy();
1787       Neighbours(cath,ix0,iy0,nn,xList,yList);
1788       //Float_t zpad;
1789       for (Int_t j=0; j<nn; j++) {
1790         if (TMath::Abs(xList[j]-ix0) == 1 || xList[j]*ix0 == -1) neighbx++;
1791         if (TMath::Abs(yList[j]-iy0) == 1 || yList[j]*iy0 == -1) neighby++;
1792       }
1793       if (!mirror) {
1794         if (cath) neighb = neighbx;
1795         else neighb = neighby;
1796         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighby;
1797         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighbx;
1798       } else {
1799         if (!cath) neighb = neighbx;
1800         else neighb = neighby;
1801         if (maxpad[0][0] < 0) neighb += neighbx;
1802         else if (maxpad[1][0] < 0) neighb += neighby;
1803       }
1804
1805       for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity(); ++j)
1806       {
1807         AliMUONPad* pad = cluster.Pad(j);
1808         if ( pad->Cathode() != cath) continue;
1809         ix = pad->Ix();
1810         iy = pad->Iy();
1811         if (iy == iy0 && ix == ix0) continue;
1812         for (Int_t k=0; k<nn; ++k)
1813         {
1814           if (xList[k] != ix || yList[k] != iy) continue;
1815           if (!mirror)
1816           {
1817             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) &&
1818                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1819               if (!iPad && TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1820               xList[k] = yList[k] = 0;
1821               neighb--;
1822               break;
1823             }
1824             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) &&
1825                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1826               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1827               xList[k] = yList[k] = 0;
1828               neighb--;
1829             }
1830           } else {
1831             if ((!cath || maxpad[0][0] < 0) &&
1832                 (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1)) {
1833               if (!iPad) ix1 = xList[k]; //19-12-05
1834               xList[k] = yList[k] = 0;
1835               neighb--;
1836               break;
1837             }
1838             if ((cath || maxpad[1][0] < 0) &&
1839                 (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || iy*iy0 == -1)) {
1840               xList[k] = yList[k] = 0;
1841               neighb--;
1842             }
1843           }
1844           break;
1845         } // for (Int_t k=0; k<nn;
1846         if (!neighb) break;
1847       } // for (Int_t j=0; j< cluster.Multiplicity();
1848       if (!neighb) continue;
1849
1850       // Add virtual pad
1851       Int_t npads, isec;
1852       isec = npads = 0;
1853       for (Int_t j=0; j<nn; j++)
1854       {
1855         if (xList[j] == 0 && yList[j] == 0) continue;
1856         //        npads = fnPads[0] + fnPads[1];
1857         //        fPadIJ[0][npads] = cath;
1858         //        fPadIJ[1][npads] = 0;
1859         ix = xList[j];
1860         iy = yList[j];
1861         if (TMath::Abs(ix-ix0) == 1 || ix*ix0 == -1) {
1862           if (iy != iy0) continue; // new segmentation - check
1863           if (nInX != 2) continue; // new
1864           if (!mirror) {
1865             if (!cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1866           } else {
1867             if (cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1868           }
1869           if (iPad && !iAddX) continue;
1870           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1871           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1872           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1873           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(), 0, 0, 0);
1874           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1875           //          if (fXyq[0][npads] > 1.e+5) continue; // temporary fix
1876           if (muonPad.Coord(0) > 1.e+5) continue; // temporary fix
1877           if (ix == ix1) continue; //19-12-05
1878           if (ix1 == ix0) continue;
1879           if (maxpad[1][0] < 0 || mirror && maxpad[0][0] >= 0) {
1880             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.);
1881             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/100, 5.);
1882             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/100, 5.));
1883             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/100, 5.));
1884           }
1885           else {
1886             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.);
1887             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/100, 5.);
1888             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/100, 5.));
1889             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/100, 5.));
1890           }
1891           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1892           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1893           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1894           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1895           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1896           muonPad.SetSize(0,-2.); //flag
1897           //          fnPads[1]++;
1898           //          iAddX = npads;
1899           iAddX = 1;
1900           //AliDebug(1,Form("Add virtual pad in X %f %f %f %3d %3d \n",
1901           //                          fXyq[2][npads], fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], ix, iy));
1902           //muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy));
1903           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in X ***** %f %f %f %3d %3d \n",
1904                           muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy);
1905           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1906           ix1 = ix0;
1907           continue;
1908         }
1909         if (nInY != 2) continue;
1910         if (!mirror && cath && maxpad[0][0] >= 0) continue;
1911         if (mirror && !cath && maxpad[1][0] >= 0) continue;
1912         if (TMath::Abs(iy-iy0) == 1 || TMath::Abs(iy*iy0) == 1) {
1913           if (ix != ix0) continue; // new segmentation - check
1914           if (iPad && !iAddY) continue;
1915           AliMpPad pad = fSegmentation[cath]->PadByIndices(AliMpIntPair(ix,iy),kTRUE);
1916           //          fXyq[0][npads] = pad.Position().X();
1917           //          fXyq[1][npads] = pad.Position().Y();
1918           //          fSegmentation[cath]->GetPadC(ix, iy, fXyq[0][npads], fXyq[1][npads], zpad);
1919           AliMUONPad muonPad(fDetElemId, cath, ix, iy, pad.Position().X(), pad.Position().Y(), 0, 0, 0);
1920           if (iy1 == iy0) continue;
1921           //if (iPad && iy1 == iy0) continue;
1922           if (maxpad[0][0] < 0 || mirror && maxpad[1][0] >= 0) {
1923             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1924             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression);
1925             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1926             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[1]/15, fgkZeroSuppression));
1927           }
1928           else {
1929             //            if (!iPad) fXyq[2][npads] = TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1930             //            else fXyq[2][npads] = TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression);
1931             if (!iPad) muonPad.SetCharge(TMath::Min (sigmax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1932             else muonPad.SetCharge(TMath::Min (aamax[0]/15, fgkZeroSuppression));
1933           }
1934           //          fXyq[2][npads] = TMath::Max (fXyq[2][npads], (float)1);
1935           if (muonPad.Charge() < 1.) muonPad.SetCharge(1.);
1936           //          fXyq[3][npads] = -2; // flag
1937           //          fPadIJ[2][npads] = ix;
1938           //          fPadIJ[3][npads] = iy;
1939           muonPad.SetSize(0,-2.); //flag
1940           //          fnPads[1]++;
1941           //          iAddY = npads;
1942           iAddY = 1;
1943           if (fDebug) printf(" ***** Add virtual pad in Y ***** %f %f %f %3d %3d \n",
1944                           muonPad.Charge(), muonPad.Coord(0), muonPad.Coord(1), ix, iy);
1945           cluster.AddPad(muonPad); // add pad to the cluster
1946           iy1 = iy0;
1947         }
1948       } // for (Int_t j=0; j<nn;
1949     } // for (Int_t iPad=0;
1950   } // for (cath=0; cath<2;
1951 }
1952
1953 //_____________________________________________________________________________
1954 void AliMUONClusterFinderMLEM::PadsInXandY(AliMUONCluster& cluster,
1955                                            Int_t &nInX, Int_t &nInY) const
1956 {
1957   /// Find number of pads in X and Y-directions (excluding virtual ones and
1958   /// overflows)
1959
1960   Int_t statusToTest = 1;
1961
1962   if ( nInX < 0 ) statusToTest = 0;
1963
1964   Bool_t mustMatch(kTRUE);
1965
1966   AliMpIntPair cn = cluster.NofPads(statusToTest,mustMatch);
1967
1968   nInX = cn.GetFirst();
1969   nInY = cn.GetSecond();
1970 }
1971
1972 //_____________________________________________________________________________
1973 void AliMUONClusterFinderMLEM::RemovePixel(Int_t i)
1974 {
1975   /// Remove pixel at index i
1976   AliMUONPad* pixPtr = Pixel(i);
1977   fPixArray->RemoveAt(i);
1978   delete pixPtr;
1979 }
1980
1981 //_____________________________________________________________________________
1982 void AliMUONClusterFinderMLEM::Simple(AliMUONCluster& cluster)
1983 {
1984 /// Process simple cluster (small number of pads) without EM-procedure
1985
1986   Int_t nForFit = 1, clustFit[1] = {0}, nfit;
1987   Double_t parOk[3] = {0.};
1988   TObjArray *clusters[1];
1989   clusters[0] = fPixArray;
1990
1991   AliDebug(1,Form("nPix=%d",fPixArray->GetLast()+1));
1992
1993   for (Int_t i = 0; i < cluster.Multiplicity(); ++i)
1994   {
1995     AliMUONPad* pad = cluster.Pad(i);
1996     if ( pad->Charge() > fgkSaturation-1) //FIXME : remove usage of fgkSaturation
1997     {
1998       pad->SetStatus(-9);
1999     }
2000     else
2001     {
2002       pad->SetStatus(1);
2003     }
2004   }
2005   nfit = fSplitter->Fit(cluster,1, nForFit, clustFit, clusters, parOk, fClusterList);
2006 }
2007
2008 //_____________________________________________________________________________
2009 AliMUONPad*
2010 AliMUONClusterFinderMLEM::Pixel(Int_t i) const
2011 {
2012   /// Returns pixel at index i
2013   return static_cast<AliMUONPad*>(fPixArray->UncheckedAt(i));
2014 }
2015
2016 //_____________________________________________________________________________
2017 void
2018 AliMUONClusterFinderMLEM::Print(Option_t* what) const
2019 {
2020   /// printout
2021   TString swhat(what);
2022   swhat.ToLower();
2023   if ( swhat.Contains("precluster") )
2024   {
2025     if ( fPreCluster) fPreCluster->Print();
2026   }
2027 }
2028
2029