TPC/AliTPCCalROC.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  18 //                                                                           //
  19 //     Calibration base class for a single ROC                               //
  20 //     Contains one float value per pad                                      //
  21 //     mapping of the pads taken form AliTPCROC                              //
  22 //                                                                           //
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 //
  26 // ROOT includes
  27 //
  28 #include "TMath.h"
  29 #include "TClass.h"
  30 #include "TFile.h"
  31 #include "TH1F.h"
  32 #include "TH2F.h"
  33 #include "TArrayI.h"
  34
  35 //
  36 //
  37 #include "AliTPCCalROC.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39
  40 #include "TRandom3.h"      // only needed by the AliTPCCalROCTest() method
  41
  42 ClassImp(AliTPCCalROC)
  43
  44
  45 //_____________________________________________________________________________
  46 AliTPCCalROC::AliTPCCalROC()
  47              :TNamed(),
  48               fSector(0),
  49               fNChannels(0),
  50               fNRows(0),
  51               fkIndexes(0),
  52               fData(0)
  53 {
  54   //
  55   // Default constructor
  56   //
  57
  58 }
  59
  60 //_____________________________________________________________________________
  61 AliTPCCalROC::AliTPCCalROC(UInt_t  sector)
  62              :TNamed(),
  63               fSector(0),
  64               fNChannels(0),
  65               fNRows(0),
  66               fkIndexes(0),
  67               fData(0)
  68 {
  69   //
  70   // Constructor that initializes a given sector
  71   //
  72   fSector = sector;
  73   fNChannels    =  AliTPCROC::Instance()->GetNChannels(fSector);
  74   fNRows        =  AliTPCROC::Instance()->GetNRows(fSector);
  75   fkIndexes      =  AliTPCROC::Instance()->GetRowIndexes(fSector);
  76   fData = new Float_t[fNChannels];
  77   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++) fData[idata] = 0.;
  78 }
  79
  80 //_____________________________________________________________________________
  81 AliTPCCalROC::AliTPCCalROC(const AliTPCCalROC &c)
  82              :TNamed(c),
  83               fSector(0),
  84               fNChannels(0),
  85               fNRows(0),
  86               fkIndexes(0),
  87               fData(0)
  88 {
  89   //
  90   // AliTPCCalROC copy constructor
  91   //
  92   fSector = c.fSector;
  93   fNChannels    =  AliTPCROC::Instance()->GetNChannels(fSector);
  94   fNRows        =  AliTPCROC::Instance()->GetNRows(fSector);
  95   fkIndexes      =  AliTPCROC::Instance()->GetRowIndexes(fSector);
  96   //
  97   fData   = new Float_t[fNChannels];
  98   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++) fData[idata] = c.fData[idata];
  99 }
 100 //____________________________________________________________________________
 101 AliTPCCalROC & AliTPCCalROC::operator =(const AliTPCCalROC & param)
 102 {
 103   //
 104   // assignment operator - dummy
 105   //
 106   fData=param.fData;
 107   return (*this);
 108 }
 109
 110
 111 //_____________________________________________________________________________
 112 AliTPCCalROC::~AliTPCCalROC()
 113 {
 114   //
 115   // AliTPCCalROC destructor
 116   //
 117   if (fData) {
 118     delete [] fData;
 119     fData = 0;
 120   }
 121 }
 122
 123
 124
 125 void AliTPCCalROC::Streamer(TBuffer &R__b)
 126 {
 127    //
 128    // Stream an object of class AliTPCCalROC.
 129    //
 130    if (R__b.IsReading()) {
 131       AliTPCCalROC::Class()->ReadBuffer(R__b, this);
 132       fkIndexes =  AliTPCROC::Instance()->GetRowIndexes(fSector);
 133    } else {
 134       AliTPCCalROC::Class()->WriteBuffer(R__b,this);
 135    }
 136 }
 137
 138
 139 // algebra fuctions:
 140
 141 void AliTPCCalROC::Add(Float_t c1){
 142   //
 143   // add c1 to each channel of the ROC
 144   //
 145   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++) fData[idata]+=c1;
 146 }
 147
 148
 149 void AliTPCCalROC::Multiply(Float_t c1){
 150   //
 151   // multiply each channel of the ROC with c1
 152   //
 153   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++) fData[idata]*=c1;
 154 }
 155
 156
 157 void AliTPCCalROC::Add(const AliTPCCalROC * roc, Double_t c1){
 158   //
 159   // multiply AliTPCCalROC roc by c1 and add each channel to the coresponing channel in the ROC
 160   //  - pad by pad
 161   //
 162   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++){
 163     fData[idata]+=roc->fData[idata]*c1;
 164   }
 165 }
 166
 167
 168 void AliTPCCalROC::Multiply(const AliTPCCalROC*  roc) {
 169   //
 170   // multiply each channel of the ROC with the coresponding channel of 'roc'
 171   //     - pad by pad -
 172   //
 173   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++){
 174     fData[idata]*=roc->fData[idata];
 175   }
 176 }
 177
 178
 179 void AliTPCCalROC::Divide(const AliTPCCalROC*  roc) {
 180   //
 181   // divide each channel of the ROC by the coresponding channel of 'roc'
 182   //     - pad by pad -
 183   //
 184   Float_t kEpsilon=0.00000000000000001;
 185   for (UInt_t  idata = 0; idata< fNChannels; idata++){
 186     if (TMath::Abs(roc->fData[idata])>kEpsilon)
 187       fData[idata]/=roc->fData[idata];
 188   }
 189 }
 190
 191 Double_t AliTPCCalROC::GetMean(AliTPCCalROC *const outlierROC) const {
 192    //
 193    //  returns the mean value of the ROC
 194    //  pads with value != 0 in outlierROC are not used for the calculation
 195    //  return 0 if no data is accepted by the outlier cuts
 196    //
 197    if (!outlierROC) return TMath::Mean(fNChannels, fData);
 198    Double_t *ddata = new Double_t[fNChannels];
 199    Int_t nPoints = 0;
 200    for (UInt_t i=0;i<fNChannels;i++) {
 201       if (!(outlierROC->GetValue(i))) {
 202          ddata[nPoints]= fData[i];
 203          nPoints++;
 204       }
 205    }
 206    Double_t mean = 0;
 207    if(nPoints>0)
 208      mean = TMath::Mean(nPoints, ddata);
 209    delete [] ddata;
 210    return mean;
 211 }
 212
 213 Double_t AliTPCCalROC::GetMedian(AliTPCCalROC *const outlierROC) const {
 214    //
 215    //  returns the median value of the ROC
 216    //  pads with value != 0 in outlierROC are not used for the calculation
 217    //  return 0 if no data is accepted by the outlier cuts
 218    //
 219    if (!outlierROC) return TMath::Median(fNChannels, fData);
 220    Double_t *ddata = new Double_t[fNChannels];
 221    Int_t nPoints = 0;
 222    for (UInt_t i=0;i<fNChannels;i++) {
 223       if (!(outlierROC->GetValue(i))) {
 224          ddata[nPoints]= fData[i];
 225          nPoints++;
 226       }
 227    }
 228    Double_t median = 0;
 229    if(nPoints>0)
 230      median = TMath::Median(nPoints, ddata);
 231    delete [] ddata;
 232    return median;
 233 }
 234
 235 Double_t AliTPCCalROC::GetRMS(AliTPCCalROC *const outlierROC) const {
 236    //
 237    //  returns the RMS value of the ROC
 238    //  pads with value != 0 in outlierROC are not used for the calculation
 239    //  return 0 if no data is accepted by the outlier cuts
 240    //
 241    if (!outlierROC) return TMath::RMS(fNChannels, fData);
 242    Double_t *ddata = new Double_t[fNChannels];
 243    Int_t nPoints = 0;
 244    for (UInt_t i=0;i<fNChannels;i++) {
 245       if (!(outlierROC->GetValue(i))) {
 246          ddata[nPoints]= fData[i];
 247          nPoints++;
 248       }
 249    }
 250    Double_t rms = 0;
 251    if(nPoints>0)
 252      rms = TMath::RMS(nPoints, ddata);
 253    delete [] ddata;
 254    return rms;
 255 }
 256
 257 Double_t AliTPCCalROC::GetLTM(Double_t *const sigma, Double_t fraction, AliTPCCalROC *const outlierROC){
 258   //
 259   //  returns the LTM and sigma
 260   //  pads with value != 0 in outlierROC are not used for the calculation
 261    //  return 0 if no data is accepted by the outlier cuts
 262   //
 263   Double_t *ddata = new Double_t[fNChannels];
 264   UInt_t nPoints = 0;
 265   for (UInt_t i=0;i<fNChannels;i++) {
 266      if (!outlierROC || !(outlierROC->GetValue(i))) {
 267         ddata[nPoints]= fData[i];
 268         nPoints++;
 269      }
 270   }
 271
 272   Double_t ltm =0, lsigma=0;
 273   if(nPoints>0) {
 274     Int_t hh = TMath::Min(TMath::Nint(fraction *nPoints), Int_t(nPoints));
 275     AliMathBase::EvaluateUni(nPoints,ddata, ltm, lsigma, hh);
 276     if (sigma) *sigma=lsigma;
 277   }
 278
 279   delete [] ddata;
 280   return ltm;
 281 }
 282
 283 TH1F * AliTPCCalROC::MakeHisto1D(Float_t min, Float_t max,Int_t type){
 284   //
 285   // make 1D histo
 286   // type -1 = user defined range
 287   //       0 = nsigma cut nsigma=min
 288   //       1 = delta cut around median delta=min
 289   //
 290   if (type>=0){
 291     if (type==0){
 292       // nsigma range
 293       Float_t mean  = GetMean();
 294       Float_t sigma = GetRMS();
 295       Float_t nsigma = TMath::Abs(min);
 296       min = mean-nsigma*sigma;
 297       max = mean+nsigma*sigma;
 298     }
 299     if (type==1){
 300       // fixed range
 301       Float_t mean   = GetMedian();
 302       Float_t  delta = min;
 303       min = mean-delta;
 304       max = mean+delta;
 305     }
 306     if (type==2){
 307       //
 308       // LTM mean +- nsigma
 309       //
 310       Double_t sigma;
 311       Float_t mean  = GetLTM(&sigma,max);
 312       sigma*=min;
 313       min = mean-sigma;
 314       max = mean+sigma;
 315     }
 316   }
 317   TString name=Form("%s ROC 1D%d",GetTitle(),fSector);
 318   TH1F * his = new TH1F(name.Data(),name.Data(),100, min,max);
 319   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 320     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 321     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 322       his->Fill(GetValue(irow,ipad));
 323     }
 324   }
 325   return his;
 326 }
 327
 328
 329
 330 TH2F * AliTPCCalROC::MakeHisto2D(Float_t min, Float_t max,Int_t type){
 331   //
 332   // make 2D histo
 333   // type -1 = user defined range
 334   //       0 = nsigma cut nsigma=min
 335   //       1 = delta cut around median delta=min
 336   //
 337   if (type>=0){
 338     if (type==0){
 339       // nsigma range
 340       Float_t mean  = GetMean();
 341       Float_t sigma = GetRMS();
 342       Float_t nsigma = TMath::Abs(min);
 343       min = mean-nsigma*sigma;
 344       max = mean+nsigma*sigma;
 345     }
 346     if (type==1){
 347       // fixed range
 348       Float_t mean   = GetMedian();
 349       Float_t  delta = min;
 350       min = mean-delta;
 351       max = mean+delta;
 352     }
 353     if (type==2){
 354       Double_t sigma;
 355       Float_t mean  = GetLTM(&sigma,max);
 356       sigma*=min;
 357       min = mean-sigma;
 358       max = mean+sigma;
 359
 360     }
 361   }
 362   UInt_t maxPad = 0;
 363   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 364     if (GetNPads(irow)>maxPad) maxPad = GetNPads(irow);
 365   }
 366
 367   TString name=Form("%s ROC%d",GetTitle(),fSector);
 368   TH2F * his = new TH2F(name.Data(),name.Data(),fNRows+10,-5, fNRows+5, maxPad+10, -(Int_t(maxPad/2))-5, maxPad/2+5);
 369   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 370     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 371     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 372       his->Fill(irow+0.5,Int_t(ipad)-Int_t(npads/2)+0.5,GetValue(irow,ipad));
 373     }
 374   }
 375   his->SetMaximum(max);
 376   his->SetMinimum(min);
 377   return his;
 378 }
 379
 380 TH2F * AliTPCCalROC::MakeHistoOutliers(Float_t delta, Float_t fraction, Int_t type){
 381   //
 382   // Make Histogram with outliers
 383   // mode = 0 - sigma cut used
 384   // mode = 1 - absolute cut used
 385   // fraction - fraction of values used to define sigma
 386   // delta - in mode 0 - nsigma cut
 387   //            mode 1 - delta cut
 388   //
 389   Double_t sigma;
 390   Float_t mean  = GetLTM(&sigma,fraction);
 391   if (type==0) delta*=sigma;
 392   UInt_t maxPad = 0;
 393   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 394     if (GetNPads(irow)>maxPad) maxPad = GetNPads(irow);
 395   }
 396
 397   TString name=Form("%s ROC Outliers%d",GetTitle(),fSector);
 398   TH2F * his = new TH2F(name.Data(),name.Data(),fNRows+10,-5, fNRows+5, maxPad+10, -(Int_t(maxPad/2))-5, maxPad/2+5);
 399   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 400     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 401     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 402       if (TMath::Abs(GetValue(irow,ipad)-mean)>delta)
 403         his->Fill(irow+0.5,Int_t(ipad)-Int_t(npads/2)+0.5,1);
 404     }
 405   }
 406   return his;
 407 }
 408
 409
 410
 411 void AliTPCCalROC::Draw(Option_t* opt){
 412   //
 413   // create histogram with values and draw it
 414   //
 415   TH1 * his=0;
 416   TString option=opt;
 417   option.ToUpper();
 418   if (option.Contains("1D")){
 419     his = MakeHisto1D();
 420   }
 421   else{
 422     his = MakeHisto2D();
 423   }
 424   his->Draw(option);
 425 }
 426
 427
 428
 429
 430
 431 void AliTPCCalROC::Test() {
 432   //
 433   // example function to show functionality and test AliTPCCalROC
 434   //
 435
 436   Float_t kEpsilon=0.00001;
 437
 438   // create CalROC with defined values
 439   AliTPCCalROC  roc0(0);
 440   for (UInt_t irow = 0; irow <roc0.GetNrows(); irow++){
 441     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc0.GetNPads(irow); ipad++){
 442       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 443       roc0.SetValue(irow,ipad,value);
 444     }
 445   }
 446
 447   // copy CalROC, readout values and compare to original
 448   AliTPCCalROC roc1(roc0);
 449   for (UInt_t irow = 0; irow <roc1.GetNrows(); irow++){
 450     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc1.GetNPads(irow); ipad++){
 451       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 452       if (roc1.GetValue(irow,ipad)!=value){
 453         printf("Read/Write error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 454       }
 455     }
 456   }
 457
 458   // write original CalROC to file
 459   TFile f("calcTest.root","recreate");
 460   roc0.Write("Roc0");
 461   AliTPCCalROC * roc2 = (AliTPCCalROC*)f.Get("Roc0");
 462   f.Close();
 463
 464   // read CalROC from file and compare to original CalROC
 465   for (UInt_t irow = 0; irow <roc0.GetNrows(); irow++){
 466     if (roc0.GetNPads(irow)!=roc2->GetNPads(irow))
 467       printf("NPads - Read/Write error\trow=%d\n",irow);
 468     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc1.GetNPads(irow); ipad++){
 469       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 470       if (roc2->GetValue(irow,ipad)!=value){
 471         printf("Read/Write error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 472       }
 473     }
 474   }
 475
 476   //
 477   // Algebra Tests
 478   //
 479
 480   // Add constant
 481   AliTPCCalROC roc3(roc0);
 482   roc3.Add(1.5);
 483   for (UInt_t irow = 0; irow <roc3.GetNrows(); irow++){
 484     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc3.GetNPads(irow); ipad++){
 485       Float_t value  = irow+ipad/1000. + 1.5;
 486       if (TMath::Abs(roc3.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 487         printf("Add constant - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 488       }
 489     }
 490   }
 491
 492   // Add another CalROC
 493   AliTPCCalROC roc4(roc0);
 494   roc4.Add(&roc0, -1.5);
 495   for (UInt_t irow = 0; irow <roc4.GetNrows(); irow++){
 496     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc4.GetNPads(irow); ipad++){
 497       Float_t value  = irow+ipad/1000. - 1.5 * (irow+ipad/1000.);
 498       if (TMath::Abs(roc4.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 499         printf("Add CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 500       }
 501     }
 502   }
 503
 504   // Multiply with constant
 505   AliTPCCalROC roc5(roc0);
 506   roc5.Multiply(-1.4);
 507   for (UInt_t irow = 0; irow <roc5.GetNrows(); irow++){
 508     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc5.GetNPads(irow); ipad++){
 509       Float_t value  = (irow+ipad/1000.) * (-1.4);
 510       if (TMath::Abs(roc5.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 511         printf("Multiply with constant - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 512       }
 513     }
 514   }
 515
 516   // Multiply another CalROC
 517   AliTPCCalROC roc6(roc0);
 518   roc6.Multiply(&roc0);
 519   for (UInt_t irow = 0; irow <roc6.GetNrows(); irow++){
 520     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc6.GetNPads(irow); ipad++){
 521       Float_t value  = (irow+ipad/1000.) * (irow+ipad/1000.);
 522       if (TMath::Abs(roc6.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon*100){
 523         printf("Multiply with CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 524       }
 525     }
 526   }
 527
 528
 529   // Divide by CalROC
 530   AliTPCCalROC roc7(roc0);
 531   roc7.Divide(&roc0);
 532   for (UInt_t irow = 0; irow <roc7.GetNrows(); irow++){
 533     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc7.GetNPads(irow); ipad++){
 534       Float_t value  = 1.;
 535       if (irow+ipad == 0) value = roc0.GetValue(irow,ipad);
 536       if (TMath::Abs(roc7.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 537         printf("Multiply with CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 538       }
 539     }
 540   }
 541
 542   //
 543   // Statistics Test
 544   //
 545
 546   // create CalROC with defined values
 547   TRandom3 rnd(0);
 548   AliTPCCalROC sroc0(0);
 549   for (UInt_t ichannel = 0; ichannel < sroc0.GetNchannels(); ichannel++){
 550     Float_t value  = rnd.Gaus(10., 2.);
 551     sroc0.SetValue(ichannel,value);
 552   }
 553
 554   printf("Mean   (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetMean());
 555   printf("RMS    (should be close to  2): %f\n", sroc0.GetRMS());
 556   printf("Median (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetMedian());
 557   printf("LTM    (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetLTM());
 558
 559   //AliTPCCalROC* sroc1 = sroc0.LocalFit(4, 8);
 560
 561   //delete sroc1;
 562
 563 //        std::cout << TMath::Abs(roc5.GetValue(irow,ipad)-value) << std::endl;
 564 }
 565
 566
 567 AliTPCCalROC * AliTPCCalROC::LocalFit(Int_t rowRadius, Int_t padRadius, AliTPCCalROC* ROCoutliers, Bool_t robust, Double_t chi2Threshold, Double_t robustFraction) {
 568   //
 569   // MakeLocalFit - smoothing
 570   // returns a AliTPCCalROC with smoothed data
 571   // rowRadius and padRadius specifies a window around a given pad.
 572   // The data of this window are fitted with a parabolic function.
 573   // This function is evaluated at the pad's position.
 574   // At the edges the window is shifted, so that the specified pad is not anymore in the center of the window.
 575   // rowRadius  -  radius - rows to be used for smoothing
 576   // padradius  -  radius - pads to be used for smoothing
 577   // ROCoutlier -  map of outliers - pads not to be used for local smoothing
 578   // robust     -  robust method of fitting  - (much slower)
 579   // chi2Threshold: Threshold for chi2 when EvalRobust is called
 580   // robustFraction: Fraction of data that will be used in EvalRobust
 581   //
 582   AliTPCCalROC * xROCfitted = new AliTPCCalROC(fSector);
 583   TLinearFitter fitterQ(6,"hyp5");
 584    // TLinearFitter fitterQ(6,"x0++x1++x2++x3++x4++x5");
 585   fitterQ.StoreData(kTRUE);
 586   for (UInt_t row=0; row < GetNrows(); row++) {
 587     //std::cout << "Entering row " << row << " of " << GetNrows() << " @ sector "<< fSector << " for local fitting... "<< std::endl;
 588     for (UInt_t pad=0; pad < GetNPads(row); pad++)
 589       xROCfitted->SetValue(row, pad, GetNeighbourhoodValue(&fitterQ, row, pad, rowRadius, padRadius, ROCoutliers, robust, chi2Threshold, robustFraction));
 590   }
 591   return xROCfitted;
 592 }
 593
 594
 595 Double_t AliTPCCalROC::GetNeighbourhoodValue(TLinearFitter* fitterQ, Int_t row, Int_t pad, Int_t rRadius, Int_t pRadius, AliTPCCalROC *const ROCoutliers, Bool_t robust, Double_t chi2Threshold, Double_t robustFraction) {
 596   //
 597   // AliTPCCalROC::GetNeighbourhoodValue - smoothing - PRIVATE
 598   // in this function the fit for LocalFit is done
 599   //
 600
 601   fitterQ->ClearPoints();
 602   TVectorD fitParam(6);
 603   Int_t    npoints=0;
 604   Double_t xx[6];
 605   Float_t dlx, dly;
 606   Float_t lPad[3] = {0};
 607   Float_t localXY[3] = {0};
 608
 609   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 610   tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, row, pad, lPad);  // calculate position lPad by pad and row number
 611
 612   TArrayI *neighbourhoodRows = 0;
 613   TArrayI *neighbourhoodPads = 0;
 614
 615   //std::cerr << "Trying to get neighbourhood for row " << row << ", pad " << pad << std::endl;
 616   GetNeighbourhood(neighbourhoodRows, neighbourhoodPads, row, pad, rRadius, pRadius);
 617   //std::cerr << "Got neighbourhood for row " << row << ", pad " << pad << std::endl;
 618
 619   Int_t r, p;
 620   for (Int_t i=0; i < (2*rRadius+1)*(2*pRadius+1); i++) {
 621     r = neighbourhoodRows->At(i);
 622     p = neighbourhoodPads->At(i);
 623     if (r == -1 || p == -1) continue;   // window is bigger than ROC
 624     tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, r, p, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 625     dlx = lPad[0] - localXY[0];
 626     dly = lPad[1] - localXY[1];
 627     //xx[0] = 1;
 628     xx[1] = dlx;
 629     xx[2] = dly;
 630     xx[3] = dlx*dlx;
 631     xx[4] = dly*dly;
 632     xx[5] = dlx*dly;
 633     if (!ROCoutliers || ROCoutliers->GetValue(r,p) != 1) {
 634       fitterQ->AddPoint(&xx[1], GetValue(r, p), 1);
 635       npoints++;
 636     }
 637   }
 638
 639   delete neighbourhoodRows;
 640   delete neighbourhoodPads;
 641
 642   if (npoints < 0.5 * ((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1)) ) {
 643     // std::cerr << "Too few data points for fitting @ row " << row << ", pad " << pad << " in sector " << fSector << std::endl;
 644     return 0.;  // for diagnostic
 645   }
 646   fitterQ->Eval();
 647   fitterQ->GetParameters(fitParam);
 648   Float_t chi2Q = 0;
 649   if (robust) chi2Q = fitterQ->GetChisquare()/(npoints-6.);
 650   //if (robust) chi2Q = fitterQ->GetChisquare()/(npoints-6.);
 651   if (robust && chi2Q > chi2Threshold) {
 652     //std::cout << "robust fitter called... " << std::endl;
 653     fitterQ->EvalRobust(robustFraction);
 654     fitterQ->GetParameters(fitParam);
 655   }
 656   Double_t value = fitParam[0];
 657
 658   //if (value < 0) std::cerr << "negative fit-value " << value << " in sector "<< this->fSector << " @ row: " << row << " and pad: " << pad << ", with fitter Chi2 = " << chi2Q <<  std::endl;
 659   return value;
 660 }
 661
 662
 663
 664
 665 void AliTPCCalROC::GetNeighbourhood(TArrayI* &rowArray, TArrayI* &padArray, Int_t row, Int_t pad, Int_t rRadius, Int_t pRadius) {
 666   //
 667   // AliTPCCalROC::GetNeighbourhood - PRIVATE
 668   // in this function the window for LocalFit is determined
 669   //
 670   rowArray = new TArrayI((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1));
 671   padArray = new TArrayI((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1));
 672
 673   Int_t rmin = row - rRadius;
 674   UInt_t rmax = row + rRadius;
 675
 676   // if window goes out of ROC
 677   if (rmin < 0) {
 678     rmax = rmax - rmin;
 679     rmin = 0;
 680   }
 681   if (rmax >= GetNrows()) {
 682     rmin = rmin - (rmax - GetNrows()+1);
 683     rmax = GetNrows() - 1;
 684       if (rmin  < 0 ) rmin = 0; // if the window is bigger than the ROC
 685   }
 686
 687   Int_t pmin, pmax;
 688   Int_t i = 0;
 689
 690   for (UInt_t r = rmin; r <= rmax; r++) {
 691     pmin = pad - pRadius;
 692     pmax = pad + pRadius;
 693     if (pmin < 0) {
 694       pmax = pmax - pmin;
 695       pmin = 0;
 696     }
 697     if (pmax >= (Int_t)GetNPads(r)) {
 698       pmin = pmin - (pmax - GetNPads(r)+1);
 699       pmax = GetNPads(r) - 1;
 700       if (pmin  < 0 ) pmin = 0; // if the window is bigger than the ROC
 701     }
 702     for (Int_t p = pmin; p <= pmax; p++) {
 703       (*rowArray)[i] = r;
 704       (*padArray)[i] = p;
 705       i++;
 706     }
 707   }
 708   for (Int_t j = i; j < rowArray->GetSize(); j++){  // unused padArray-entries, in the case that the window is bigger than the ROC
 709     //std::cout << "trying to write -1" << std::endl;
 710     (*rowArray)[j] = -1;
 711     (*padArray)[j] = -1;
 712     //std::cout << "writing -1" << std::endl;
 713   }
 714 }
 715
 716
 717
 718 void AliTPCCalROC::GlobalFit(const AliTPCCalROC* ROCoutliers, Bool_t robust, TVectorD &fitParam, TMatrixD &covMatrix, Float_t & chi2, Int_t fitType, Double_t chi2Threshold, Double_t robustFraction, Double_t err){
 719   //
 720   // Makes a  GlobalFit for the given secotr and return fit-parameters, covariance and chi2
 721   // The origin of the fit function is the center of the ROC!
 722   // fitType == 0: fit plane function
 723   // fitType == 1: fit parabolic function
 724   // ROCoutliers - pads with value !=0 are not used in fitting procedure
 725   // chi2Threshold: Threshold for chi2 when EvalRobust is called
 726   // robustFraction: Fraction of data that will be used in EvalRobust
 727   // err: error of the data points
 728   //
 729   TLinearFitter* fitterG = 0;
 730   Double_t xx[6];
 731
 732   if (fitType  == 1) {
 733     fitterG = new TLinearFitter (6,"x0++x1++x2++x3++x4++x5");
 734     fitParam.ResizeTo(6);
 735     covMatrix.ResizeTo(6,6);
 736   } else {
 737     fitterG = new TLinearFitter(3,"x0++x1++x2");
 738     fitParam.ResizeTo(3);
 739     covMatrix.ResizeTo(3,3);
 740   }
 741   fitterG->StoreData(kTRUE);
 742   fitterG->ClearPoints();
 743   Int_t    npoints=0;
 744
 745   Float_t dlx, dly;
 746   Float_t centerPad[3] = {0};
 747   Float_t localXY[3] = {0};
 748
 749   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 750   tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, GetNrows()/2, GetNPads(GetNrows()/2)/2, centerPad);  // calculate center of ROC
 751
 752   // loop over all channels and read data into fitterG
 753   for (UInt_t irow = 0; irow < GetNrows(); irow++) {
 754     for (UInt_t ipad = 0; ipad < GetNPads(irow); ipad++) {
 755       // fill fitterG
 756       if (ROCoutliers && ROCoutliers->GetValue(irow, ipad) != 0) continue;
 757       tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 758       dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 759       dly = localXY[1] - centerPad[1];
 760       xx[0] = 1;
 761       xx[1] = dlx;
 762       xx[2] = dly;
 763       xx[3] = dlx*dlx;
 764       xx[4] = dly*dly;
 765       xx[5] = dlx*dly;
 766       npoints++;
 767       fitterG->AddPoint(xx, GetValue(irow, ipad), err);
 768     }
 769   }
 770   if(npoints>10) { // make sure there is something to fit
 771     fitterG->Eval();
 772     fitterG->GetParameters(fitParam);
 773     fitterG->GetCovarianceMatrix(covMatrix);
 774     if (fitType == 1)
 775       chi2 = fitterG->GetChisquare()/(npoints-6.);
 776     else chi2 = fitterG->GetChisquare()/(npoints-3.);
 777     if (robust && chi2 > chi2Threshold) {
 778       //    std::cout << "robust fitter called... " << std::endl;
 779       fitterG->EvalRobust(robustFraction);
 780       fitterG->GetParameters(fitParam);
 781     }
 782   } else {
 783     // set parameteres to 0
 784     Int_t nParameters = 3;
 785     if (fitType  == 1)
 786       nParameters = 6;
 787
 788     for(Int_t i = 0; i < nParameters; i++)
 789       fitParam[i] = 0;
 790   }
 791
 792   delete fitterG;
 793 }
 794
 795
 796 AliTPCCalROC* AliTPCCalROC::CreateGlobalFitCalROC(TVectorD &fitParam, Int_t sector){
 797   //
 798   // Create ROC with global fit parameters
 799   // The origin of the fit function is the center of the ROC!
 800   // loop over all channels, write fit values into new ROC and return it
 801   //
 802   Float_t dlx, dly;
 803   Float_t centerPad[3] = {0};
 804   Float_t localXY[3] = {0};
 805   AliTPCCalROC * xROCfitted = new AliTPCCalROC(sector);
 806   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 807   tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, xROCfitted->GetNrows()/2, xROCfitted->GetNPads(xROCfitted->GetNrows()/2)/2, centerPad);  // calculate center of ROC
 808   Int_t fitType = 1;
 809   if (fitParam.GetNoElements() == 6) fitType = 1;
 810   else fitType = 0;
 811   Double_t value = 0;
 812   if (fitType == 1) { // parabolic fit
 813     for (UInt_t irow = 0; irow < xROCfitted->GetNrows(); irow++) {
 814       for (UInt_t ipad = 0; ipad < xROCfitted->GetNPads(irow); ipad++) {
 815         tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 816         dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 817         dly = localXY[1] - centerPad[1];
 818         value = fitParam[0] + fitParam[1]*dlx + fitParam[2]*dly + fitParam[3]*dlx*dlx + fitParam[4]*dly*dly + fitParam[5]*dlx*dly;
 819         xROCfitted->SetValue(irow, ipad, value);
 820       }
 821     }
 822   }
 823   else {  // linear fit
 824     for (UInt_t irow = 0; irow < xROCfitted->GetNrows(); irow++) {
 825       for (UInt_t ipad = 0; ipad < xROCfitted->GetNPads(irow); ipad++) {
 826         tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 827         dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 828         dly = localXY[1] - centerPad[1];
 829         value = fitParam[0] + fitParam[1]*dlx + fitParam[2]*dly;
 830         xROCfitted->SetValue(irow, ipad, value);
 831       }
 832     }
 833   }
 834   return xROCfitted;
 835 }
 836