Always take the number of time bins from OCDB, unless explicitly overwritten
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDCalibraFit.h
1 #ifndef ALITRDCALIBRAFIT_H
2 #define ALITRDCALIBRAFIT_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 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
9 //                                                                           //
10 //  TRD calibration class for the HLT parameters                             //
11 //                                                                           //
12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
13
14 #ifndef ROOT_TObject
15 # include <TObject.h>
16 #endif
17 #ifndef ROOT_TVectorD
18 # include <TVectorD.h>
19 #endif 
20
21 class TString;
22 class TTree;
23 class TProfile2D;
24 class TGraphErrors;
25 class TObjArray;
26 class TH1I;
27 class TH1;
28 class TH1F;
29 class TH2I;
30 class TH2F;
31 class TF1;
32 class TTreeSRedirector;
33
34
35 class AliLog;
36
37 class AliTRDCalibraMode;
38 class AliTRDCalibraVector;
39 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
40 class AliTRDCalDet;
41 class AliTRDCalROC;
42 class AliTRDgeometry;
43
44 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
45
46  public: 
47
48   // Instance
49   static AliTRDCalibraFit *Instance();
50   static void Terminate();
51   static void Destroy();
52   void DestroyDebugStreamer();
53
54   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
55   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
56
57   // Function for integration range of the charge 
58   void     RangeChargeIntegration(Float_t vdrift, Float_t t0, Int_t &begin, Int_t &peak, Int_t &end) const;
59   
60   // Functions fit for CH
61   Bool_t   AnalyseCH(const TH2I *ch);
62   Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
63   
64   // Functions fit for PH       
65   Bool_t   AnalysePH(const TProfile2D *ph);
66   Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
67   
68   // Functions fit for PRF
69   Bool_t   AnalysePRF(const TProfile2D *prf);
70   Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
71   
72   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(const TProfile2D *prf);
73   Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
74   
75   // Functions fit for vdrift/lorentzangle
76   Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
77   
78   // Pad Calibration
79   Bool_t   SetModeCalibration(TString name, Int_t i);
80   
81   //Reset Function
82   void     ResetVectorFit();
83   
84   // Some functions
85   void CalculPolynomeLagrange2(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
86   void CalculPolynomeLagrange3(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
87   void CalculPolynomeLagrange4(const Double_t *x, const Double_t *y, Double_t &c0, Double_t &c1, Double_t &c2, Double_t &c3, Double_t &c4) const;
88   
89   // Fill the database
90   void         RemoveOutliers(Int_t type, Bool_t perdetector = kFALSE);
91   void         RemoveOutliers2(Bool_t perdetector = kFALSE);
92   void         PutMeanValueOtherVectorFit(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
93   void         PutMeanValueOtherVectorFit2(Int_t ofwhat = 1, Bool_t perdetector = kFALSE);
94   AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
95   AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(const TObjArray *vectorFit, Bool_t meanOtherBefore=kTRUE, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
96   AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(const TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
97   AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(const TObjArray *vectorFit);
98   
99   TObject      *CreatePadObjectGain(const TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
100   TObject      *CreatePadObjectVdrift(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
101   TObject      *CreatePadObjectT0(const TObjArray *vectorFit = 0, const AliTRDCalDet *detobject = 0);
102   TObject      *CreatePadObjectPRF(const TObjArray *vectorFit);
103   
104   // Outliers stats
105   AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
106   TObject      *MakeOutliersStatPad(const TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
107        
108   //
109   // Set or Get the variables
110   //
111   
112   // Fit
113   void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
114   void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);   
115   void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);   
116   void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
117   void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0); 
118   void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1); 
119   void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);     
120   void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
121   void     SetMinEntries(Int_t minEntries);                    
122   void     SetRebin(Short_t rebin);
123   
124   Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
125   Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
126   Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
127   Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
128   Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
129   Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
130   Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
131   Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
132   
133   // Statistics
134   Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
135   Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
136   Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
137   Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
138   
139        
140   // Debug
141   void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;            }
142   void     SetDet(Int_t iLayer, Int_t iStack, Int_t iSector)         { fDet[0]  = iLayer; 
143                                                                             fDet[1]  = iStack; 
144                                                                             fDet[2]  = iSector;             }
145        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
146        // Magnetic field  
147        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
148        
149        // Get the scale factor
150        Double_t GetScaleFitFactor() const                                 { return fScaleFitFactor;         }
151        
152        // Vector Fit getter
153        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
154        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
155        
156        // AliTRDCalibraMode
157        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode() const                          { return fCalibraMode;            }
158        
159        class AliTRDFitInfo : public TObject {
160          
161        public:
162          
163          AliTRDFitInfo()
164            :TObject()
165            ,fCoef(0x0)
166            ,fDetector(-1)                                   { }    
167          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i) 
168            :TObject(i)
169            ,fCoef(0x0)
170            ,fDetector(-1)                                   { }
171          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
172          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { if(fCoef) { delete [] fCoef;} }
173          
174          void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef = coef;            }
175          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
176          
177          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
178          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
179          
180        protected:
181          
182          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
183          Int_t     fDetector;                    // Detector number
184          
185        };
186
187        // Fit function
188        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
189
190  protected:
191        
192        // Geometry
193        AliTRDgeometry  *fGeo;               //! The TRD geometry
194        
195        
196        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected  
197        
198        // Fit
199        Short_t      fMethod;                // Method
200        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
201        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
202        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
203        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
204        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
205        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
206        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
207        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
208        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration 
209        
210        // Statistics      
211        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
212        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
213        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
214        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
215        
216        
217        // Debug Modes
218        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
219        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
220        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (layer,stack,sector) si debugging == 3 or 4
221        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
222        
223        // Magnetic field lorentz angle
224        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
225        
226        // Calibra objects
227        
228        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
229        
230        // Current values of the coefficients found and ect...
231        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs  
232        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error 
233        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs  
234        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error   
235        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
236        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
237        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
238        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
239        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
240        Int_t    fCountDet;               // Current detector (or first in the group)
241        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
242        Int_t    fNbDet;                  // Number of detector in the group
243        
244        // Current calib object
245        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
246        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
247        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
248        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
249        
250        // Current values detector
251        
252        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector 
253        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector   
254        
255        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
256        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
257        
258        //
259        // A lot of internal functions......
260        //
261        
262        // Init AliTRDCalibraFit
263        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
264        Bool_t   InitFitCH();
265        Bool_t   InitFitPH();
266        Bool_t   InitFitPRF();
267        Bool_t   InitFitLinearFitter();
268        
269        // Not enough Statistics
270        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
271        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect,Double_t nentries);
272        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
273        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
274        
275        // Fill Infos Fit
276        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
277        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect,Double_t nentries);
278        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
279        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
280        
281        void     FillFillCH(Int_t idect);
282        void     FillFillPH(Int_t idect,Double_t nentries);
283        void     FillFillPRF(Int_t idect);
284        void     FillFillLinearFitter();
285        
286        Bool_t   FillVectorFit();
287        Bool_t   FillVectorFit2();
288        
289        // Functions... 
290        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
291        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
292        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
293        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
294        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
295        Bool_t   CheckFitVoir();
296        void     NormierungCharge();
297        Bool_t   SetNrphiFromTObject(TString name, Int_t i);
298        Bool_t   SetNzFromTObject(TString name, Int_t i);
299        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(TString nametitle);
300        
301        // Calculate the mean coefs from the database
302        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
303        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
304        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
305        Bool_t   CalculT0CoefMean();
306        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
307        Float_t  GetPRFDefault(Int_t layer) const;
308        void     SetCalROC(Int_t i);
309        
310        // Fit methods
311        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
312        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
313        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
314        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
315        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
316        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
317        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
318        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
319        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
320        Double_t FitGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins, Float_t xMin,Float_t xMax,TVectorD *param, Bool_t kError= kTRUE);
321        void     FitPente(TH1 *projPH);
322        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
323        TH1I    *ReBin(const TH1I *hist) const;
324        TH1F    *ReBin(const TH1F *hist) const;
325        
326        // Some basic geometry function
327        virtual Int_t    GetLayer(Int_t d) const;
328        virtual Int_t    GetStack(Int_t d) const;
329        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
330        
331        // Instance of this class and so on
332        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
333        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
334        
335        
336  private:
337        
338        static  Double_t PH(const Double_t *x, const Double_t *par);
339        static  Double_t AsymmGauss(const Double_t *x, const Double_t *par);
340        static  Double_t FuncLandauGaus(const Double_t *x, const Double_t *par);
341        static  Double_t LanGauFun(const Double_t *x, const Double_t *par);
342        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, const Double_t *fitrange, const Double_t *startvalues
343                           , const Double_t *parlimitslo, const Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
344                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
345        Int_t    LanGauPro(const Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
346        static  Double_t GausConstant(const Double_t *x, const Double_t *par); 
347        
348        // This is a singleton, contructor is private!
349        AliTRDCalibraFit();
350        virtual ~AliTRDCalibraFit();
351        
352        
353   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
354          
355 };
356   
357 #endif
358
359
360