- Some algorithm fixes for complex clusters
[u/mrichter/AliRoot.git] / MUON / AliMUONClusterFinderMLEM.h
1 #ifndef ALIMUONCLUSTERFINDERMLEM_H
2 #define ALIMUONCLUSTERFINDERMLEM_H
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7
8 /// \ingroup rec
9 /// \class AliMUONClusterFinderMLEM
10 /// \brief Cluster finder in MUON arm of ALICE
11 ///
12 //  Author Alexander Zinchenko, JINR Dubna; Laurent Aphecetche, SUBATECH
13 //
14
15 class TH2D;
16 class TClonesArray;
17 class TMinuit;
18
19 #ifndef ROOT_TObjArray
20 #  include "TObjArray.h"
21 #endif
22 #ifndef ROOT_TVector2
23 #  include "TVector2.h"
24 #endif
25
26 class AliMUONPad;
27
28 #include "AliMUONVClusterFinder.h"
29
30 class AliMUONClusterSplitterMLEM;
31
32 class AliMUONClusterFinderMLEM : public AliMUONVClusterFinder
33 {
34 public:
35   AliMUONClusterFinderMLEM(Bool_t plot, AliMUONVClusterFinder* clusterFinder); // Constructor
36   virtual ~AliMUONClusterFinderMLEM(); // Destructor
37
38   virtual Bool_t Prepare(const AliMpVSegmentation* segmentations[2],
39                          const AliMUONVDigitStore& digitStore);
40   
41   virtual AliMUONCluster* NextCluster();
42   
43   virtual void Print(Option_t* opt="") const;
44
45   virtual void Paint(Option_t* opt="");
46
47 private:
48   /// Not implemented
49   AliMUONClusterFinderMLEM(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs);
50   /// Not implemented
51   AliMUONClusterFinderMLEM& operator=(const AliMUONClusterFinderMLEM& rhs);
52
53   Bool_t WorkOnPreCluster();
54
55   /// Check precluster to simplify it (if possible), and return the simplified cluster
56   AliMUONCluster* CheckPrecluster(const AliMUONCluster& cluster); 
57   AliMUONCluster* CheckPreclusterTwoCathodes(AliMUONCluster* cluster); 
58   
59   /// Checks whether a pad and a pixel have an overlapping area.
60   Bool_t Overlap(const AliMUONPad& pad, const AliMUONPad& pixel); 
61   
62   /// build array of pixels
63   void BuildPixArray(AliMUONCluster& cluster); 
64   void BuildPixArrayOneCathode(AliMUONCluster& cluster); 
65   void BuildPixArrayTwoCathodes(AliMUONCluster& cluster); 
66   void PadOverHist(Int_t idir, Int_t ix0, Int_t iy0, AliMUONPad *pad);
67
68   void RemovePixel(Int_t i);
69   
70   AliMUONPad* Pixel(Int_t i) const;
71   
72   void   AdjustPixel(AliMUONCluster& cluster, Float_t width, Int_t ixy); // adjust size of small pixels
73   void   AdjustPixel(Double_t wxmin, Double_t wymin); // adjust size of large pixels
74
75   Bool_t MainLoop(AliMUONCluster& cluster, Int_t iSimple); // repeat MLEM algorithm until pixels become sufficiently small
76   
77   void   Mlem(AliMUONCluster& cluster, Double_t *coef, Double_t *probi, Int_t nIter); // use MLEM for cluster finding
78   
79   void   FindCOG(TH2D *mlem, Double_t *xyc); // find COG position around maximum bin
80   Int_t  FindNearest(AliMUONPad *pixPtr0); // find nearest neighbouring pixel to the given one
81
82   Int_t FindLocalMaxima(TObjArray *pixArray, Int_t *localMax, Double_t *maxVal); // find local maxima 
83   void  FlagLocalMax(TH2D *hist, Int_t i, Int_t j, Int_t *isLocalMax); // flag local max
84   void  FindCluster(AliMUONCluster& cluster, Int_t *localMax, Int_t iMax); // find cluster around local max
85   void  AddVirtualPad(AliMUONCluster& cluster); // add virtual pads for some clusters (if necessary)
86   
87   void  PadsInXandY(AliMUONCluster& cluster, Int_t &nInX, Int_t &nInY) const; // get number of pads in X and Y
88
89   /// Process simple cluster
90   void Simple(AliMUONCluster& cluster); 
91   
92   void Neighbours(Int_t cath, Int_t ix0, Int_t iy0, 
93                   Int_t& nn,
94                   Int_t* xList, Int_t* yList);
95
96   void Plot(const char* outputfile);
97     
98   void ComputeCoefficients(AliMUONCluster& cluster, 
99                            Double_t* coef, Double_t* probi);
100   
101   void CheckOverlaps();
102   void AddBinSimple(TH2D *mlem, Int_t ic, Int_t jc);
103
104 private:
105     
106   // Some constants
107   static const Int_t fgkDim = 10000; ///< array size
108   static const Double_t fgkZeroSuppression; ///< average zero suppression value
109   static const Double_t fgkSaturation; ///< average saturation level
110   static const Double_t fgkDistancePrecision; ///< used to check overlaps and so on
111   static const TVector2 fgkIncreaseSize; ///< idem
112   static const TVector2 fgkDecreaseSize; ///< idem
113   
114   AliMUONVClusterFinder* fPreClusterFinder; //!< the pre-clustering worker
115   AliMUONCluster* fPreCluster; //!< current pre-cluster
116   TObjArray fClusterList; //!< clusters corresponding to the current pre-cluster
117   
118   Int_t fEventNumber; //!< current event being processed
119   Int_t fDetElemId; //!< current DE being processed
120   Int_t fClusterNumber; //!< current cluster number
121   
122   const AliMpVSegmentation *fSegmentation[2]; //!< new segmentation
123   
124   Float_t    fZpad;             //!< z-coordinate of the hit
125   Int_t      fReco;             //!< !=0 if run reco with writing of reconstructed clusters 
126   Int_t fCathBeg;               //!< starting cathode (for combined cluster / track reco)
127   Int_t fPadBeg[2];             //!< starting pads (for combined cluster / track reco)
128   
129   static     TMinuit* fgMinuit; //!< Fitter
130   
131   TObjArray* fPixArray; //!< collection of pixels
132   Int_t fDebug; //!< debug level
133   Bool_t fPlot; //!< whether we should plot thing (for debug only, quite slow!)
134   
135   AliMUONClusterSplitterMLEM* fSplitter; //!< helper class to go from pixel arrays to clusters
136   Int_t fNClusters; //!< total number of clusters
137   Int_t fNAddVirtualPads; //!< number of clusters for which we added virtual pads
138   
139   ClassDef(AliMUONClusterFinderMLEM,0) // cluster finder in MUON arm of ALICE
140 };
141
142 #endif