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.              *
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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               fIndexes(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               fIndexes(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   fIndexes      =  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               fIndexes(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   fIndexes      =  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       fIndexes =  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* outlierROC) {
 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* outlierROC) {
 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* outlierROC) {
 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 *sigma, Double_t fraction, AliTPCCalROC* 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   char  name[1000];
 318   sprintf(name,"%s ROC 1D%d",GetTitle(),fSector);
 319   TH1F * his = new TH1F(name,name,100, min,max);
 320   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 321     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 322     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 323       his->Fill(GetValue(irow,ipad));
 324     }
 325   }
 326   return his;
 327 }
 328
 329
 330
 331 TH2F * AliTPCCalROC::MakeHisto2D(Float_t min, Float_t max,Int_t type){
 332   //
 333   // make 2D histo
 334   // type -1 = user defined range
 335   //       0 = nsigma cut nsigma=min
 336   //       1 = delta cut around median delta=min
 337   //
 338   if (type>=0){
 339     if (type==0){
 340       // nsigma range
 341       Float_t mean  = GetMean();
 342       Float_t sigma = GetRMS();
 343       Float_t nsigma = TMath::Abs(min);
 344       min = mean-nsigma*sigma;
 345       max = mean+nsigma*sigma;
 346     }
 347     if (type==1){
 348       // fixed range
 349       Float_t mean   = GetMedian();
 350       Float_t  delta = min;
 351       min = mean-delta;
 352       max = mean+delta;
 353     }
 354     if (type==2){
 355       Double_t sigma;
 356       Float_t mean  = GetLTM(&sigma,max);
 357       sigma*=min;
 358       min = mean-sigma;
 359       max = mean+sigma;
 360
 361     }
 362   }
 363   UInt_t maxPad = 0;
 364   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 365     if (GetNPads(irow)>maxPad) maxPad = GetNPads(irow);
 366   }
 367   char  name[1000];
 368   sprintf(name,"%s ROC%d",GetTitle(),fSector);
 369   TH2F * his = new TH2F(name,name,fNRows+10,-5, fNRows+5, maxPad+10, -(Int_t(maxPad/2))-5, maxPad/2+5);
 370   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 371     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 372     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 373       his->Fill(irow+0.5,Int_t(ipad)-Int_t(npads/2)+0.5,GetValue(irow,ipad));
 374     }
 375   }
 376   his->SetMaximum(max);
 377   his->SetMinimum(min);
 378   return his;
 379 }
 380
 381 TH2F * AliTPCCalROC::MakeHistoOutliers(Float_t delta, Float_t fraction, Int_t type){
 382   //
 383   // Make Histogram with outliers
 384   // mode = 0 - sigma cut used
 385   // mode = 1 - absolute cut used
 386   // fraction - fraction of values used to define sigma
 387   // delta - in mode 0 - nsigma cut
 388   //            mode 1 - delta cut
 389   //
 390   Double_t sigma;
 391   Float_t mean  = GetLTM(&sigma,fraction);
 392   if (type==0) delta*=sigma;
 393   UInt_t maxPad = 0;
 394   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 395     if (GetNPads(irow)>maxPad) maxPad = GetNPads(irow);
 396   }
 397
 398   char  name[1000];
 399   sprintf(name,"%s ROC Outliers%d",GetTitle(),fSector);
 400   TH2F * his = new TH2F(name,name,fNRows+10,-5, fNRows+5, maxPad+10, -(Int_t(maxPad/2))-5, maxPad/2+5);
 401   for (UInt_t irow=0; irow<fNRows; irow++){
 402     UInt_t npads = (Int_t)GetNPads(irow);
 403     for (UInt_t ipad=0; ipad<npads; ipad++){
 404       if (TMath::Abs(GetValue(irow,ipad)-mean)>delta)
 405         his->Fill(irow+0.5,Int_t(ipad)-Int_t(npads/2)+0.5,1);
 406     }
 407   }
 408   return his;
 409 }
 410
 411
 412
 413 void AliTPCCalROC::Draw(Option_t* opt){
 414   //
 415   // create histogram with values and draw it
 416   //
 417   TH1 * his=0;
 418   TString option=opt;
 419   option.ToUpper();
 420   if (option.Contains("1D")){
 421     his = MakeHisto1D();
 422   }
 423   else{
 424     his = MakeHisto2D();
 425   }
 426   his->Draw(option);
 427 }
 428
 429
 430
 431
 432
 433 void AliTPCCalROC::Test() {
 434   //
 435   // example function to show functionality and test AliTPCCalROC
 436   //
 437
 438   Float_t kEpsilon=0.00001;
 439
 440   // create CalROC with defined values
 441   AliTPCCalROC  roc0(0);
 442   for (UInt_t irow = 0; irow <roc0.GetNrows(); irow++){
 443     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc0.GetNPads(irow); ipad++){
 444       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 445       roc0.SetValue(irow,ipad,value);
 446     }
 447   }
 448
 449   // copy CalROC, readout values and compare to original
 450   AliTPCCalROC roc1(roc0);
 451   for (UInt_t irow = 0; irow <roc1.GetNrows(); irow++){
 452     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc1.GetNPads(irow); ipad++){
 453       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 454       if (roc1.GetValue(irow,ipad)!=value){
 455         printf("Read/Write error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 456       }
 457     }
 458   }
 459
 460   // write original CalROC to file
 461   TFile f("calcTest.root","recreate");
 462   roc0.Write("Roc0");
 463   AliTPCCalROC * roc2 = (AliTPCCalROC*)f.Get("Roc0");
 464   f.Close();
 465
 466   // read CalROC from file and compare to original CalROC
 467   for (UInt_t irow = 0; irow <roc0.GetNrows(); irow++){
 468     if (roc0.GetNPads(irow)!=roc2->GetNPads(irow))
 469       printf("NPads - Read/Write error\trow=%d\n",irow);
 470     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc1.GetNPads(irow); ipad++){
 471       Float_t value  = irow+ipad/1000.;
 472       if (roc2->GetValue(irow,ipad)!=value){
 473         printf("Read/Write error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 474       }
 475     }
 476   }
 477
 478   //
 479   // Algebra Tests
 480   //
 481
 482   // Add constant
 483   AliTPCCalROC roc3(roc0);
 484   roc3.Add(1.5);
 485   for (UInt_t irow = 0; irow <roc3.GetNrows(); irow++){
 486     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc3.GetNPads(irow); ipad++){
 487       Float_t value  = irow+ipad/1000. + 1.5;
 488       if (TMath::Abs(roc3.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 489         printf("Add constant - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 490       }
 491     }
 492   }
 493
 494   // Add another CalROC
 495   AliTPCCalROC roc4(roc0);
 496   roc4.Add(&roc0, -1.5);
 497   for (UInt_t irow = 0; irow <roc4.GetNrows(); irow++){
 498     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc4.GetNPads(irow); ipad++){
 499       Float_t value  = irow+ipad/1000. - 1.5 * (irow+ipad/1000.);
 500       if (TMath::Abs(roc4.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 501         printf("Add CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 502       }
 503     }
 504   }
 505
 506   // Multiply with constant
 507   AliTPCCalROC roc5(roc0);
 508   roc5.Multiply(-1.4);
 509   for (UInt_t irow = 0; irow <roc5.GetNrows(); irow++){
 510     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc5.GetNPads(irow); ipad++){
 511       Float_t value  = (irow+ipad/1000.) * (-1.4);
 512       if (TMath::Abs(roc5.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 513         printf("Multiply with constant - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 514       }
 515     }
 516   }
 517
 518   // Multiply another CalROC
 519   AliTPCCalROC roc6(roc0);
 520   roc6.Multiply(&roc0);
 521   for (UInt_t irow = 0; irow <roc6.GetNrows(); irow++){
 522     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc6.GetNPads(irow); ipad++){
 523       Float_t value  = (irow+ipad/1000.) * (irow+ipad/1000.);
 524       if (TMath::Abs(roc6.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon*100){
 525         printf("Multiply with CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 526       }
 527     }
 528   }
 529
 530
 531   // Divide by CalROC
 532   AliTPCCalROC roc7(roc0);
 533   roc7.Divide(&roc0);
 534   for (UInt_t irow = 0; irow <roc7.GetNrows(); irow++){
 535     for (UInt_t ipad = 0; ipad <roc7.GetNPads(irow); ipad++){
 536       Float_t value  = 1.;
 537       if (irow+ipad == 0) value = roc0.GetValue(irow,ipad);
 538       if (TMath::Abs(roc7.GetValue(irow,ipad)-value) > kEpsilon){
 539         printf("Multiply with CalROC - error\trow=%d\tpad=%d\n",irow,ipad);
 540       }
 541     }
 542   }
 543
 544   //
 545   // Statistics Test
 546   //
 547
 548   // create CalROC with defined values
 549   TRandom3 rnd(0);
 550   AliTPCCalROC sroc0(0);
 551   for (UInt_t ichannel = 0; ichannel < sroc0.GetNchannels(); ichannel++){
 552     Float_t value  = rnd.Gaus(10., 2.);
 553     sroc0.SetValue(ichannel,value);
 554   }
 555
 556   printf("Mean   (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetMean());
 557   printf("RMS    (should be close to  2): %f\n", sroc0.GetRMS());
 558   printf("Median (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetMedian());
 559   printf("LTM    (should be close to 10): %f\n", sroc0.GetLTM());
 560
 561   //AliTPCCalROC* sroc1 = sroc0.LocalFit(4, 8);
 562
 563   //delete sroc1;
 564
 565 //        std::cout << TMath::Abs(roc5.GetValue(irow,ipad)-value) << std::endl;
 566 }
 567
 568
 569 AliTPCCalROC * AliTPCCalROC::LocalFit(Int_t rowRadius, Int_t padRadius, AliTPCCalROC* ROCoutliers, Bool_t robust, Double_t chi2Threshold, Double_t robustFraction) {
 570   //
 571   // MakeLocalFit - smoothing
 572   // returns a AliTPCCalROC with smoothed data
 573   // rowRadius and padRadius specifies a window around a given pad.
 574   // The data of this window are fitted with a parabolic function.
 575   // This function is evaluated at the pad's position.
 576   // At the edges the window is shifted, so that the specified pad is not anymore in the center of the window.
 577   // rowRadius  -  radius - rows to be used for smoothing
 578   // padradius  -  radius - pads to be used for smoothing
 579   // ROCoutlier -  map of outliers - pads not to be used for local smoothing
 580   // robust     -  robust method of fitting  - (much slower)
 581   // chi2Threshold: Threshold for chi2 when EvalRobust is called
 582   // robustFraction: Fraction of data that will be used in EvalRobust
 583   //
 584   AliTPCCalROC * ROCfitted = new AliTPCCalROC(fSector);
 585   TLinearFitter fitterQ(6,"hyp5");
 586    // TLinearFitter fitterQ(6,"x0++x1++x2++x3++x4++x5");
 587   fitterQ.StoreData(kTRUE);
 588   for (UInt_t row=0; row < GetNrows(); row++) {
 589     //std::cout << "Entering row " << row << " of " << GetNrows() << " @ sector "<< fSector << " for local fitting... "<< std::endl;
 590     for (UInt_t pad=0; pad < GetNPads(row); pad++)
 591       ROCfitted->SetValue(row, pad, GetNeighbourhoodValue(&fitterQ, row, pad, rowRadius, padRadius, ROCoutliers, robust, chi2Threshold, robustFraction));
 592   }
 593   return ROCfitted;
 594 }
 595
 596
 597 Double_t AliTPCCalROC::GetNeighbourhoodValue(TLinearFitter* fitterQ, Int_t row, Int_t pad, Int_t rRadius, Int_t pRadius, AliTPCCalROC* ROCoutliers, Bool_t robust, Double_t chi2Threshold, Double_t robustFraction) {
 598   //
 599   // AliTPCCalROC::GetNeighbourhoodValue - smoothing - PRIVATE
 600   // in this function the fit for LocalFit is done
 601   //
 602
 603   fitterQ->ClearPoints();
 604   TVectorD fitParam(6);
 605   Int_t    npoints=0;
 606   Double_t xx[6];
 607   Float_t dlx, dly;
 608   Float_t lPad[3] = {0};
 609   Float_t localXY[3] = {0};
 610
 611   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 612   tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, row, pad, lPad);  // calculate position lPad by pad and row number
 613
 614   TArrayI *neighbourhoodRows = 0;
 615   TArrayI *neighbourhoodPads = 0;
 616
 617   //std::cerr << "Trying to get neighbourhood for row " << row << ", pad " << pad << std::endl;
 618   GetNeighbourhood(neighbourhoodRows, neighbourhoodPads, row, pad, rRadius, pRadius);
 619   //std::cerr << "Got neighbourhood for row " << row << ", pad " << pad << std::endl;
 620
 621   Int_t r, p;
 622   for (Int_t i=0; i < (2*rRadius+1)*(2*pRadius+1); i++) {
 623     r = neighbourhoodRows->At(i);
 624     p = neighbourhoodPads->At(i);
 625     if (r == -1 || p == -1) continue;   // window is bigger than ROC
 626     tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, r, p, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 627     dlx = lPad[0] - localXY[0];
 628     dly = lPad[1] - localXY[1];
 629     //xx[0] = 1;
 630     xx[1] = dlx;
 631     xx[2] = dly;
 632     xx[3] = dlx*dlx;
 633     xx[4] = dly*dly;
 634     xx[5] = dlx*dly;
 635     if (!ROCoutliers || ROCoutliers->GetValue(r,p) != 1) {
 636       fitterQ->AddPoint(&xx[1], GetValue(r, p), 1);
 637       npoints++;
 638     }
 639   }
 640
 641   delete neighbourhoodRows;
 642   delete neighbourhoodPads;
 643
 644   if (npoints < 0.5 * ((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1)) ) {
 645     // std::cerr << "Too few data points for fitting @ row " << row << ", pad " << pad << " in sector " << fSector << std::endl;
 646     return 0.;  // for diagnostic
 647   }
 648   fitterQ->Eval();
 649   fitterQ->GetParameters(fitParam);
 650   Float_t chi2Q = 0;
 651   if (robust) chi2Q = fitterQ->GetChisquare()/(npoints-6.);
 652   //if (robust) chi2Q = fitterQ->GetChisquare()/(npoints-6.);
 653   if (robust && chi2Q > chi2Threshold) {
 654     //std::cout << "robust fitter called... " << std::endl;
 655     fitterQ->EvalRobust(robustFraction);
 656     fitterQ->GetParameters(fitParam);
 657   }
 658   Double_t value = fitParam[0];
 659
 660   //if (value < 0) std::cerr << "negative fit-value " << value << " in sector "<< this->fSector << " @ row: " << row << " and pad: " << pad << ", with fitter Chi2 = " << chi2Q <<  std::endl;
 661   return value;
 662 }
 663
 664
 665
 666
 667 void AliTPCCalROC::GetNeighbourhood(TArrayI* &rowArray, TArrayI* &padArray, Int_t row, Int_t pad, Int_t rRadius, Int_t pRadius) {
 668   //
 669   // AliTPCCalROC::GetNeighbourhood - PRIVATE
 670   // in this function the window for LocalFit is determined
 671   //
 672   rowArray = new TArrayI((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1));
 673   padArray = new TArrayI((2*rRadius+1)*(2*pRadius+1));
 674
 675   Int_t rmin = row - rRadius;
 676   UInt_t rmax = row + rRadius;
 677
 678   // if window goes out of ROC
 679   if (rmin < 0) {
 680     rmax = rmax - rmin;
 681     rmin = 0;
 682   }
 683   if (rmax >= GetNrows()) {
 684     rmin = rmin - (rmax - GetNrows()+1);
 685     rmax = GetNrows() - 1;
 686       if (rmin  < 0 ) rmin = 0; // if the window is bigger than the ROC
 687   }
 688
 689   Int_t pmin, pmax;
 690   Int_t i = 0;
 691
 692   for (UInt_t r = rmin; r <= rmax; r++) {
 693     pmin = pad - pRadius;
 694     pmax = pad + pRadius;
 695     if (pmin < 0) {
 696       pmax = pmax - pmin;
 697       pmin = 0;
 698     }
 699     if (pmax >= (Int_t)GetNPads(r)) {
 700       pmin = pmin - (pmax - GetNPads(r)+1);
 701       pmax = GetNPads(r) - 1;
 702       if (pmin  < 0 ) pmin = 0; // if the window is bigger than the ROC
 703     }
 704     for (Int_t p = pmin; p <= pmax; p++) {
 705       (*rowArray)[i] = r;
 706       (*padArray)[i] = p;
 707       i++;
 708     }
 709   }
 710   for (Int_t j = i; j < rowArray->GetSize(); j++){  // unused padArray-entries, in the case that the window is bigger than the ROC
 711     //std::cout << "trying to write -1" << std::endl;
 712     (*rowArray)[j] = -1;
 713     (*padArray)[j] = -1;
 714     //std::cout << "writing -1" << std::endl;
 715   }
 716 }
 717
 718
 719
 720 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){
 721   //
 722   // Makes a  GlobalFit for the given secotr and return fit-parameters, covariance and chi2
 723   // The origin of the fit function is the center of the ROC!
 724   // fitType == 0: fit plane function
 725   // fitType == 1: fit parabolic function
 726   // ROCoutliers - pads with value !=0 are not used in fitting procedure
 727   // chi2Threshold: Threshold for chi2 when EvalRobust is called
 728   // robustFraction: Fraction of data that will be used in EvalRobust
 729   // err: error of the data points
 730   //
 731   TLinearFitter* fitterG = 0;
 732   Double_t xx[6];
 733
 734   if (fitType  == 1) {
 735     fitterG = new TLinearFitter (6,"x0++x1++x2++x3++x4++x5");
 736     fitParam.ResizeTo(6);
 737     covMatrix.ResizeTo(6,6);
 738   } else {
 739     fitterG = new TLinearFitter(3,"x0++x1++x2");
 740     fitParam.ResizeTo(3);
 741     covMatrix.ResizeTo(3,3);
 742   }
 743   fitterG->StoreData(kTRUE);
 744   fitterG->ClearPoints();
 745   Int_t    npoints=0;
 746
 747   Float_t dlx, dly;
 748   Float_t centerPad[3] = {0};
 749   Float_t localXY[3] = {0};
 750
 751   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 752   tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, GetNrows()/2, GetNPads(GetNrows()/2)/2, centerPad);  // calculate center of ROC
 753
 754   // loop over all channels and read data into fitterG
 755   for (UInt_t irow = 0; irow < GetNrows(); irow++) {
 756     for (UInt_t ipad = 0; ipad < GetNPads(irow); ipad++) {
 757       // fill fitterG
 758       if (ROCoutliers && ROCoutliers->GetValue(irow, ipad) != 0) continue;
 759       tpcROCinstance->GetPositionLocal(fSector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 760       dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 761       dly = localXY[1] - centerPad[1];
 762       xx[0] = 1;
 763       xx[1] = dlx;
 764       xx[2] = dly;
 765       xx[3] = dlx*dlx;
 766       xx[4] = dly*dly;
 767       xx[5] = dlx*dly;
 768       npoints++;
 769       fitterG->AddPoint(xx, GetValue(irow, ipad), err);
 770     }
 771   }
 772   if(npoints>10) { // make sure there is something to fit
 773     fitterG->Eval();
 774     fitterG->GetParameters(fitParam);
 775     fitterG->GetCovarianceMatrix(covMatrix);
 776     if (fitType == 1)
 777       chi2 = fitterG->GetChisquare()/(npoints-6.);
 778     else chi2 = fitterG->GetChisquare()/(npoints-3.);
 779     if (robust && chi2 > chi2Threshold) {
 780       //    std::cout << "robust fitter called... " << std::endl;
 781       fitterG->EvalRobust(robustFraction);
 782       fitterG->GetParameters(fitParam);
 783     }
 784   } else {
 785     // set parameteres to 0
 786     Int_t nParameters = 3;
 787     if (fitType  == 1)
 788       nParameters = 6;
 789
 790     for(Int_t i = 0; i < nParameters; i++)
 791       fitParam[i] = 0;
 792   }
 793
 794   delete fitterG;
 795 }
 796
 797
 798 AliTPCCalROC* AliTPCCalROC::CreateGlobalFitCalROC(TVectorD &fitParam, Int_t sector){
 799   //
 800   // Create ROC with global fit parameters
 801   // The origin of the fit function is the center of the ROC!
 802   // loop over all channels, write fit values into new ROC and return it
 803   //
 804   Float_t dlx, dly;
 805   Float_t centerPad[3] = {0};
 806   Float_t localXY[3] = {0};
 807   AliTPCCalROC * ROCfitted = new AliTPCCalROC(sector);
 808   AliTPCROC* tpcROCinstance = AliTPCROC::Instance();
 809   tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, ROCfitted->GetNrows()/2, ROCfitted->GetNPads(ROCfitted->GetNrows()/2)/2, centerPad);  // calculate center of ROC
 810   Int_t fitType = 1;
 811   if (fitParam.GetNoElements() == 6) fitType = 1;
 812   else fitType = 0;
 813   Double_t value = 0;
 814   if (fitType == 1) { // parabolic fit
 815     for (UInt_t irow = 0; irow < ROCfitted->GetNrows(); irow++) {
 816       for (UInt_t ipad = 0; ipad < ROCfitted->GetNPads(irow); ipad++) {
 817         tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 818         dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 819         dly = localXY[1] - centerPad[1];
 820         value = fitParam[0] + fitParam[1]*dlx + fitParam[2]*dly + fitParam[3]*dlx*dlx + fitParam[4]*dly*dly + fitParam[5]*dlx*dly;
 821         ROCfitted->SetValue(irow, ipad, value);
 822       }
 823     }
 824   }
 825   else {  // linear fit
 826     for (UInt_t irow = 0; irow < ROCfitted->GetNrows(); irow++) {
 827       for (UInt_t ipad = 0; ipad < ROCfitted->GetNPads(irow); ipad++) {
 828         tpcROCinstance->GetPositionLocal(sector, irow, ipad, localXY);   // calculate position localXY by pad and row number
 829         dlx = localXY[0] - centerPad[0];
 830         dly = localXY[1] - centerPad[1];
 831         value = fitParam[0] + fitParam[1]*dlx + fitParam[2]*dly;
 832         ROCfitted->SetValue(irow, ipad, value);
 833       }
 834     }
 835   }
 836   return ROCfitted;
 837 }
 838